Cetrovo 1.0 Carbon Star Rapid Rail en su primera entrada en servicio Omicrono
Así es el primer tren del mundo fabricado con fibra de carbono: viajes mucho más rápidos, silenciosos y sin vibraciones
Este revolucionario vehículo llamado Cetrovo 1.0 es un 11% más ligero que los trenes convencionales y ya opera en la ciudad china de Qingdao.
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Hasta que empiecen a operar definitivamente los coches voladores, tendremos que conformarnos con los transportes 'convencionales', ya sea por carretera, en avión, en el mar o sobre raíles. La innovación es constante, y también se manifiesta en proyectos en España como las pruebas del tren que une propulsión eléctrica y de hidrógeno. Sin embargo, como en tantas otras cosas, China lleva ventaja, ya sea con el tren más rápido del mundo, que ya está preparado para su viaje inaugural, o con el primero del mundo fabricado con fibra de carbono.
Se trata del conocido como Cetrovo 1.0 Carbon Star Rapid Rail, que el pasado 10 de enero salió de cocheras y operó por primera vez en Qingdao, al este del país. El nuevo y flamante tren eléctrico de la Línea 1 de metro de la ciudad se caracteriza principalmente por los materiales compuestos con los que está fabricado, que sustituyen el aluminio y el acero habituales. Gracias a las propiedades de la fibra de carbono, el resultado es un tren más ligero, resistente, silencioso, sostenible y seguro que los convencionales.
La iniciativa corresponde a Qingdao Sifang Rolling Stock, filial de China Railway Construction Corporation, y es una apuesta pionera que, con el tiempo, aspira a llegar a otras ciudades del gigante asiático e incluso internacionalizarse. "En el campo del tránsito ferroviario, una tecnología clave es reducir el peso de la carrocería del vehículo y su consumo de energía, al tiempo que se garantiza el rendimiento hacia un futuro más ecológico y con bajas emisiones de carbono", afirmó la empresa en su perfil de WeChat.
Ligero y resistente
Para conseguir la fibra de carbono se utilizan miles de finos filamentos de entre 5 y 10 micrómetros de diámetro, unidos entre sí gracias a plásticos termoestables como la resina epoxi. Lo más sorprendente son las propiedades mecánicas, la dureza y la resistencia al impacto del material resultante, que rivalizan con las del acero siendo tan ligera como el plástico o la madera.
Sus primeros usos estaban relacionados con la industria aeroespacial, pero la fibra de carbono ha ido ampliando sus aplicaciones y ahora está presente en objetos de nuestro día a día como las zapatillas deportivas o los ordenadores portátiles. Sin embargo, el sector que más se puede beneficiar de sus propiedades es el de los vehículos, ya sean coches, aviones, barcos y hasta bicicletas. Los trenes eran la siguiente evolución lógica y el Cetrovo 1.0 es buena prueba de ello.
El Cetrovo 1.0 Carbon Star Rapid Transit
Los ingenieros de CRRC Qingdao Sifan han apostado por utilizar materiales compuestos con fibra de carbono tanto en los llamados 'camiones', los chasis que incluyen las ruedas, los ejes y la suspensión y se encargan de soportar todo el peso del tren, como en la carrocería. Además, también está presente en el colorido interior de los vagones, con detalles en componentes como las barras de sujeción de los pasajeros.
Así, además de un tren más ligero, resistente a los impactos y con una vida estructural más longeva, se consiguen menos vibraciones y una considerable reducción del ruido, lo que favorece trayectos más confortables para los viajeros.
El uso de la fibra de carbono permite además que estos trenes alcancen una velocidad máxima de 140 km/h, casi el doble que la velocidad media actual, que es de sólo 80 km/h, según informaba Global Times en 2019, cuando se completaron las primeras pruebas. El material no es el único avance tecnológico presente en el Cetrovo 1.0: es un tren totalmente automatizado, sin conductor, capaz de maniobrar en vías curvas o empinadas y en entornos difíciles, como los sometidos a altas temperaturas y altitudes.
En cuanto al peso, los materiales compuestos de la carrocería suponen una reducción del 25% frente a las fabricadas con acero y aluminio. En cuanto a los 'camiones', habitualmente hechos con acero fundido, son un 50% más ligeros. Ambos elementos sumados implican una reducción del 11% del peso total del tren, lo que supone a su vez un 7% menos en el consumo de energía. Ese dato, extrapolado a las emisiones de carbono, implica una disminución de 130 toneladas de CO2 por tren y año.
El interior de los vagones del Cetrovo 1.0 es colorido y espacioso Omicrono
Según la empresa, el menor peso reducirá el desgaste de las ruedas y las vías, lo que abaratará el mantenimiento, además de proporcionar viajes más cómodos, silenciosos y con menos traqueteos para los pasajeros. En cuanto a la seguridad, el Cetrovo 1.0 dispone de un sistema inteligente de alerta anticolisión y de detección de obstáculos, encargado de emitir alertas y detener el tren en caso de emergencia.
A todas estas ventajas hay que sumar la plataforma de mantenimiento inteligente SmartCare. Este software es el encargado de supervisar y diagnosticar el estado del tren en tiempo real, para avisar de inmediato de cualquier posible fallo y aminorar hasta un 22% los costes de mantenimiento.
Almacenamiento de energía
Los avances de los últimos años en los métodos de fabricación de la fibra de carbono han descubierto nuevas posibilidades que ofrecen los materiales compuestos. Es en lo que trabajan empresas como Sinonus, una spin-off de la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Gotemburgo (Suecia), que pretende aprovechar sus propiedades para acumular energía directamente en la carcasa de los propios dispositivos.
Como primer uso de este material, la compañía sueca ha sustituido con éxito las pilas AAA de pequeños dispositivos que requieren baja potencia por fibra de carbono con resultados satisfactorios.
La batería fabricada con fibra de carbono Omicrono
"Almacenar energía eléctrica en fibra de carbono puede que no llegue a ser tan eficiente como las baterías tradicionales, pero como nuestra solución de fibra de carbono también tiene capacidad de carga estructural, se pueden obtener ganancias muy grandes a nivel de sistema", explicó en su día Markus Zetterström, CEO de Sinonus, en el medio online Recharge.
Ahora el desafío es escalar y mejorar la tecnología para adaptarla a elementos y sistemas más voluminosos y con mayores necesidades energéticas. Uno de los grandes objetivos son las palas de los aerogeneradores, habitualmente fabricadas con fibra de carbono. Así, además de generar grandes cantidades de energía en momentos en los que sopla el viento, estas gigantescas estructuras podrían también almacenarla para vencer uno de los principales problemas de las energías renovables, su intermitencia.
