Blog

Prossima fermata, l’idrogeno? Il futuro dei carburanti per treni

Il cambiamento climatico e la riduzione delle emissioni sono argomenti prioritari per l’industria ferroviaria. Poiché le aziende continuano a cercare opzioni di carburante più sostenibili, esploriamo il potenziale dell’idrogeno come carburante per treni. Con il 2021 nominato Anno europeo della ferrovia, tutti gli occhi sono puntati sull’industria quando si tratta di innovazione, iniziative di sostenibilità e nuove tecnologie. La ferrovia è stata riconosciuta come una delle modalità di trasporto più pulite e verdi. I dati dell’Office of Rail and Road, pubblicati nel rapporto Rail Emissions 2019-2020, mostrano che, per i treni passeggeri, l’uso del diesel è aumentato dell’1,5% rispetto al 2018-2019, ma le emissioni di CO2e risultanti per i treni passeggeri sono scese a 35,1g CO2e per km passeggero. Questo è il livello più basso registrato da quando la serie di dati comparativi è iniziata nel 2011-2012.

  Anche se la ferrovia ha un impatto meno dannoso sull’ambiente rispetto ad altre tipologie di trasporto, l’industria è costantemente alla ricerca di combustibili alternativi che potrebbero contribuire a ridurre il suo impatto ambientale. Alcune compagnie hanno optato per motori elettrici come alternativa più pulita, mentre altre si stanno rivolgendo all’idrogeno per alimentare i loro treni. L’idrogeno combustibile può essere prodotto con diversi metodi. I metodi più comunemente usati oggi sono il reforming del gas naturale (un processo termico) e l’elettrolisi dell’acqua, che vede l’elettricità scorrere attraverso l’acqua per separare gli atomi di idrogeno e ossigeno. L’elettricità utilizzata può essere generata da fonti eoliche, solari e idroelettriche.   Perché l’idrogeno? L’uso dell’idrogeno come fonte di energia alternativa porta molti vantaggi potenziali, il più evidente dei quali è che si tratta di una fonte di energia pulita che grazie alla tecnologia delle celle a combustibile fornisce una produzione di energia più potente ed efficiente rispetto ai combustibili fossili. L’energia viene generata grazie a celle a combustibile che convertono l’idrogeno e l’ossigeno dell’aria in elettricità e hanno un’autonomia di circa 1.000 km. Le regioni urbane stanno elettrificando i treni da qualche tempo, ma questo processo può essere costoso, soprattutto nelle zone rurali. Secondo la BBC, elettrificare un singolo chilometro di binario può costare da 864.000 a 1 milione di euro. L’idrogeno non richiede l’aggiunta di una costosa infrastruttura elettrica, ma permette ai treni di funzionare sull’infrastruttura ferroviaria esistente. L’idrogeno è pulito e silenzioso come l’elettricità, ma non ha il costo elevato. Di conseguenza, tutte le località che non hanno già un’infrastruttura per la circolazione di treni elettrici, come molte aree degli Stati Uniti e dell’Europa, sono potenziali aree geografiche utili per l’implementazione di treni a idrogeno. Il tema della decarbonizzazione sta diventando sempre più importante in tutti i settori del trasporto, e Ansaldo Trasporti tiene a cuore la cura del nostro ambiente vagliando con attenzione i tipi di materiale da usare in ogni singolo progetto, per garantire prima di tutto qualità e sostenibilità, in termini di resistenza dei materiali che ne incrementino la vita utile e quindi i termini di sostituzione degli stessi, aumentando le possibilità di riciclo e riutilizzo di tutte le parti che li compongono.

Promuovere la digitalizzazione delle ferrovie: i temi trattati dall’evento UNIFE

UNIFE ha ospitato un evento online intitolato “Boosting railway digitalisation thanks to EU Research and Innovation”, dove gli esperti del settore hanno esplorato il contributo dell’industria alla digitalizzazione ferroviaria, così come il Green Deal europeo. L’evento, parte della campagna “The European Year of Rail” , mirava a discutere ed esplorare come il settore ferroviario può sfruttare le tecnologie emergenti per diventare la spina dorsale del modello di mobilità sostenibile.  

 

Green Deal Europeo Il cambiamento climatico presenta problemi e minacce in tutto il mondo, tra cui l’aumento delle temperature, la riduzione della qualità dell’aria e la perdita di biodiversità. Per mitigare l’impatto del settore ferroviario, la Commissione europea ha dichiarato che l’Europa ha bisogno di una nuova strategia di crescita e sviluppo, che la trasformi in un settore modernizzato e più efficiente. L’accordo si concentra sulla riduzione dei gas a effetto serra entro il 2050, e su di una crescita economica disaccoppiata dall’uso delle risorse, in generale l’obiettivo è quello di garantire che l’economia dell’UE sia il più sostenibile possibile. Durante la discussione, il Green Deal è stato presentato come positivo per il settore ferroviario, permettendo un migliore monitoraggio dei potenziali impatti ambientali. Questo permetterà all’industria di monitorare i suoi progressi e assicurare che i passi che sta facendo riflettano gli obiettivi dell’accordo.  

Treni autonomi La tecnologia che circonda i treni autonomi e senza conducente è stata esplorata da molti anni da diversi operatori del settore. Con aziende come Tesla che fanno passi da gigante nel settore automobilistico, si spera che le ferrovie seguiranno presto con l’implementazione di tecnologie simili. L’automazione dei treni comporta diversi benefici tangibili sia per i viaggiatori che per il trasporto merci: permette di far viaggiare più treni e quindi di poter trasportare più persone e merci; consente una maggiore regolarità del servizio e permette di rispondere più facilmente a possibili imprevisti. Infine comporta anche una diminuzione del consumo di energia. Tutti i costruttori di materiali rotabili e gli specialisti di sistemi integrati sono ai blocchi di partenza per prendere posto su questo mercato promettente che, secondo le stime, genererà tra 30 e 40 miliardi di euro di fatturato tra il 2025 e il 2050 per i produttori di componenti e quattro volte di più nel settore dei nuovi servizi per lo sfruttamento dei dati raccolti.  

Vantaggi della digitalizzazione La digitalizzazione è una parola d’ordine all’interno del settore ferroviario, definito come un processo che usa le tecnologie digitali per alterare e cambiare un modello di business, la digitalizzazione permetterà al settore ferroviario di adottare nuove tecnologie e facilitare una serie di nuovi e vecchi processi. Aumentare la capacità e ridurre i costi operativi saranno i vantaggi più immediati portati da una digitalizzazione orientata al monitoraggio delle risorse critiche, alla manutenzione proattiva basata sulle condizioni ed alla più efficiente calibrazione degli intervalli fra gli interventi di manutenzione. Sistemi di apprendimento automatico, sistemi di bordo e piattaforme IoT modelleranno il modo in cui gli operatori del settore svolgeranno i loro compiti quotidiani, e inquadreranno anche il modo in cui i passeggeri e le merci si muoveranno in futuro.   Per garantire sempre un ottimo livello di qualità Ansaldo Trasporti, anche nel processo di progettazione e pianificazione produttivo degli impianti ferroviari, adatta e rinnova le progettualità in modo da poter ospitare tutte le ultime tecnologie in fatto di sicurezza, adottando componentistica all’avanguardia in grado di soddisfare i sempre più alti standard qualitativi.  

I futuri trend del viaggio su rotaia: le novità dal Rail Tec Europe 2021

L’evento Rail Tec Europe di quest’anno si è svolto virtualmente sotto forma di forum digitale. Per cinque giorni, l’evento ha riguardato tutti i settori ferroviari, da come l’industria può migliorare per attirare i passeggeri fino all’impatto che la pandemia ha avuto sul numero di passeggeri.

Durante due seminari “Quali sono le aspettative dopo Covid-19? e “Il comportamento dei viaggiatori durante e dopo Covid-19” si è discusso sull’importanza di attirare nuovamente i passeggeri verso la ferrovia e su cosa fare per raggiungere questo obiettivo, così come il cambiamento verso un maggior numero di individui che preferiscono il telelavoro al pendolarismo in ufficio.

 

Introduzione di nuovi materiali

L’introduzione di nuovi materiali sulle superfici dei treni, come per i mancorrenti, potrebbe aumentare l’ottimismo dei passeggeri sulla sicurezza dei treni. Si è discusso infatti di un nuovo materiale in lamina contenente argento e rame che, secondo i ricercatori, può eliminare gran parte dei virus e batteri che vengono a contatto con la sua superficie, una proprietà  estremamente utile per quelle superfici che vengono toccate da centinaia di persone diverse durante la giornata. Resta da stabilire la modalità più conveniente per un’eventuale introduzione in quanto l’impatto economico, considerando il valore del materiale di partenza, è significativo. Tuttavia i vantaggi sarebbero decisamente importanti.

 

Aumento della congestione sulle strade

Durante la pandemia, i viaggi in auto sono diventati più attraenti e ciò ha visto fiorire l’industria dell’auto di seconda mano. Molte persone hanno scelto di sostituire il viaggio in treno con quello nel comfort della propria auto, che ritengono più sicuro.

 

Delle indagini nei Paesi Bassi volte a studiare il passaggio dal treno all’automobile hanno svelato che circa il 10% dei partecipanti ha effettivamente acquistato un modo di trasporto alternativo, il 50% di questo 10% lo ha fatto per sostituire in modo specifico il viaggio in treno.

Questo trend significa ovviamente più veicoli sulle strade, il che presenta problemi di congestione, e gli analisti si aspettano che a breve questa situazione diverrà poco sostenibile, rendendo le auto un mezzo di trasporto meno attraente, il che potrebbe potenzialmente causare un graduale ritorno ai servizi ferroviari.

Alta velocità Cina-Europa

L’entusiasmo della Cina per i treni ad alta velocità ha conosciuto finora pochi confini e ora ha fissato le sue ambizioni su un nuovo grandioso schema: far rivivere l’antica via della seta attraverso una rete ferroviaria ad alta velocità all’avanguardia sia per i passeggeri che per le merci. La ferrovia da 150 miliardi di dollari inizierebbe nello Xinjiang e si snoderebbe per 3.700 miglia attraverso 40 paesi asiatici ed europei che hanno una popolazione totale di tre miliardi di persone. Anche se questo formidabile progetto potrebbe sembrare un pio desiderio, i media cinesi hanno riportato una prospettiva temporale piuttosto breve: una data iniziale è prevista per il 2022, seguita dall’inizio dei servizi operativi entro il 2030. Nonostante la fiducia della Cina, ci sono una serie di ostacoli che potrebbero rivelarsi insormontabili per il progetto nel suo complesso, per non parlare del calendario ad alta velocità che è stato riportato.

 

I maggiori ostacoli del progetto sono le discrepanze geopolitiche tra i paesi, motivo per cui il presidente cinese Xi Jinping ha riunito oltre 100 leader e rappresentanti europei a Pechino nel luglio 2014 per lanciare e discutere l’idea. Anche con il consenso dei paesi, il problema più annoso rimangono le differenze di scartamento dei binari all’interno dei Paesi interessati, per questo motivo sono in sviluppo treni ad alta velocità per operazioni transfrontaliere progettati per funzionare su diversi scartamenti, una caratteristica che permetterà a questi treni di operare su percorsi internazionali. Tipicamente infatti, quando le operazioni passano da uno scartamento ad un altro, gli operatori sono tenuti a cambiare i carrelli del treno o a schierare un nuovo treno, entrambi i quali sono processi che richiedono tempo. Tuttavia, i nuovi treni ad alta velocità saranno dotati di carrelli che cambiano lo scartamento sotto le cabine e che permettono al veicolo di cambiare la sua modalità di guida senza soluzione di continuità mentre passa attraverso una particolare sezione della pista con diverso scartamento. La struttura ferroviaria rientra nel piano economico cinese One Road One Belt di diversificazione e costruzione di nuove rotte terrestri e marittime in Europa, Medio Oriente, Asia centrale e Africa.

Ansaldo Trasporti, in collaborazione con l’azienda di trasporto pubblico di Ancona, lancia il primo progetto di autobus antismog in Italia.

Sono in strada, tre ad Ancona e uno a Jesi, i quattro autobus “mangia smog” del progetto Purifygo, tradotto “Purify & Go”, ovvero “purifica e vai, richiesto da Conerobus, la società di trasporto pubblico di Ancona e provincia in collaborazione con Ansaldo Trasporti. I bus sono dotati di un sistema di filtri in grado di fermare il particolato di diametro inferiore a 10 micrometri (PM10) e successivamente raccogliere le particelle che misurano PM2.5. Ogni autobus copre un diverso tipo di area di trasporto pubblico che va dal centro città alla campagna. Ogni unità filtrante è in grado di filtrare 486.000 litri d’aria all’ora. Supponendo che ogni autobus sia in funzione dodici ore al giorno, la capacità di filtraggio di ogni sistema installato sull’autobus è di 12 milioni di litri d’aria al giorno per autobus. Pertanto, i quattro autobus sono in grado di filtrare un totale di 4,2 miliardi di litri d’aria durante il periodo di prova di tre mesi. Una volta terminato l’esperimento, si potranno ottenere indicazioni dagli stessi filtri sul grado di inquinamento delle aree coperte. Confrontare i diversi filtri permetterà di scegliere i materiali più efficaci per le prossime fasi industriali.

 

Monitoraggio dei filtri in tempo reale Ansaldo Trasporti, azienda attiva in varie branche del trasporto pubblico, sta collaborando al progetto con la società italiana AGT Engineering, che gestisce il centro di controllo a Roma, dove i parametri più importanti del sistema sono monitorati in tempo reale. Il particolato con un diametro inferiore a 10 micrometri e soprattutto il particolato PM2.5 sono sempre più spesso collegati a problemi di salute, come asma e tumori polmonari, ed il traffico stradale è una delle cause principali di questo tipo di inquinamento nelle aree urbane. Ansaldo Trasporti guarda al futuro del traposto pubblico con tecnologie sempre più green, “ La sostenibilità è parte integrante della nostra identità aziendale, – ha dichiarato Gennaro di Sarno, amministratore unico di Ansaldo Trasporti- “il nostro patrimonio è radicato nella determinazione di contribuire ad una mobilità sempre più sostenibile attraverso progetti, investimenti e nuovi partenariati. Questo progetto dà il via ad una nuova era di mobilità sostenibile, nella quale, la nostra azienda, intende esserne protagonista con progetti e tecnologie sempre più orientati alla salvaguardia dell’ambiente”.

Fonti aggiuntive:

https://www.autobusweb.com/presentato-purifygo-il-progetto-sostenibile-per-il-tpl-delle-marche/

https://www.greenme.it/muoversi/trasporti/ancona-e-jesi-arrivano-bus-mangia-smog/

Verniciatura degli interni per treni: atossicità e sicurezza

Le crescenti preoccupazioni circa l’impatto delle vernici chimiche sulla salute e sull’ambiente hanno portato a una crescente richiesta di vernici non tossiche. Grazie alle normative ambientali che hanno costretto le aziende produttrici di vernici convenzionali a ridurre significativamente il contenuto di COV all’interno delle vernici, la maggior parte delle grandi aziende produttrici si è adeguata ed ha modificato i propri processi produttivi allo scopo di abbassare sotto la soglia di sicurezza il contenuto tossico nelle proprie vernici, tuttavia però, molte di queste contengono ancora solventi COV, pigmenti chimici e fungicidi.
I COV sono composti chimici organici (a base di carbonio) che evaporano facilmente nell’atmosfera e sono noti per essere uno dei principali responsabili del cambiamento climatico globale. Molti di essi sono altamente tossici e legati a numerosi problemi di salute come malattie respiratorie, asma, vertigini, mal di testa, nausea, affaticamento, disturbi cutanei, irritazione oculare, danni al fegato e ai reni e persino il cancro. Le moderne vernici chimiche continuano ad emettere COV anche dopo molti anni dalla loro applicazione.
Per questo Gesa Industry pone estrema attenzione sulla scelta dei composti da utilizzare per la verniciatura degli interni per treni e rotabili, per garantire sempre, oltre alla qualità delle finiture, anche massima sicurezza all’utente finale che verrà a contatto con le varie superfici degli interni.

Ma come si riconosce una vernice sicura e non tossica?
Le vernici non tossiche sono spesso chiamate vernici a basso contenuto di VOC, No-VOC, VOC-Free, inodore, “green”, naturali o organiche, ma non esistono norme fisse per la definizione di queste etichette e spesso sono utilizzate in modo improprio per scopi di marketing.
Per aiutare quindi i consumatori a prendere le giuste decisioni sui loro acquisti, diversi paesi hanno legiferato sull’argomento determinando etichette standard che indicano se la vernice ha soddisfatto determinati requisiti ambientali, in conformità con le normative governative. Queste etichette possono essere trovate come logo sulle lattine di vernice e comprendono il marchio europeo che identifica il prodotto ecologico. Nel Regno Unito già dal 2009 ad esempio vengono utilizzate etichette VOC, che indicano il contenuto di COV utilizzando una delle cinque classificazioni: Minimo (0-0,29%), Basso, Medio, Alto e Molto Alto (contenuto di COV superiore al 50%).
Grazie a questi cambiamenti, negli anni, molte vernici convenzionali hanno raggiunto livelli di COV molto bassi, fino addirittura ad eliminarli del tutto nel caso delle vernici che utilizzano l’acqua, o oli naturali, come vettore al posto dei solventi petrolchimici cancerogeni.