Un brevetto industriale e un progetto europeo coordinato dall’Italia mirano al risparmio energetico nel sistema ferroviario
Come risparmiare energia e rendere i treni più ecologici. Per questo motivo 16 partner del progetto di ricerca europeo MyRailS, acronimo di “Metrology for Smart Energy Management in Electric Railway Systems” hanno dedicato buona parte della loro attività a cinque campagne di misura, che si sono svolte tra Italia e Spagna.
I risultati ottenuti nel corso dei 41 mesi di durata del progetto sono stati il tema del Workshop rivolto agli stakeholder, davanti a una platea virtuale media di oltre 150 spettatori. L’obiettivo dell’iniziativa era rafforzare il dialogo iniziato tre anni orsono tra il mondo della ricerca e quello dell’industria. Al progetto, coordinato dall’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), hanno partecipato gli Istituti di metrologia di altri Paesi europei, quali Repubblica Ceca (CMI), Spagna (LCOE-FFI), Francia (LNE), Svizzera (METAS), Regno Unito (NPL) e Olanda (VSL), l’Università degli Studi della Campania “Luigi Vanvitelli”, la University of Strathclyde del Regno Unito, l’Universidad Pontificia Comillas di Madrid e il centro francese di ricerca Railenium. Fondamentali sono state anche la presenza e la collaborazione di realtà industriali come il Gruppo Ferrovie dello Stato Italiane – attraverso Rete Ferroviaria Italiana, il gestore dell’infrastruttura nazionale, e Trenitalia -, Hitachi Rail Italy di Napoli, il gestore della metropolitana di Madrid (MM) e l’azienda svizzera Analysis, Simulation, Test and Measurement SAGL (ASTM).
Contenere il consumo di energia rappresenta uno dei requisiti indispensabili per rendere il trasporto elettrico su rotaia davvero ecologico. Attraverso tecniche, strumenti e procedure, MyRailS ha ottenuto misurazioni accurate della quantità e della qualità dell’energia scambiata tra i treni e la rete di alimentazione e una stima dell’impatto derivante dall’installazione di sistemi di recupero energetico. Sulla base di questi dati sarà ora possibile studiare interventi e strategie per migliorare l’efficienza di treni e metropolitane.
L’8 giugno 2020 Domenico Giordano e Davide Signorino hanno depositato a nome dell’INRIM un brevetto per una nuova tecnica che permette di rilevare la presenza di archi elettrici sulle linee ferroviarie a corrente continua. «Si tratta di fenomeni in parte inevitabili – spiega Domenico Giordano, coordinatore del progetto MyRailS – dovuti, ad esempio, all’alta velocità, a condizioni ambientali, come neve e gelo, o a irregolarità della catenaria, ma che possono anche essere il sintomo di un malfunzionamento. In ogni caso un arco elettrico compromette la qualità della potenza e rappresenta una dispersione di energia. Per tutte queste ragioni, monitorare e contenere il verificarsi di tali eventi è molto importante sia ai fini del risparmio energetico, sia per prevenire guasti anche gravi che possono comportare addirittura interruzioni del servizio di trasporto su rotaia».
Un’altra opportunità di risparmio energetico è offerta dal recupero dell’energia elettrica prodotta dai treni in frenata. Parte di questa energia viene di solito dispersa sotto forma di calore per mezzo dei reostati di frenatura. Oggi esistono tecnologie innovative poco diffuse, le sottostazioni reversibili, che permettono di assorbire l’energia generata dai treni e di restituirla alla rete di alimentazione o di immagazzinarla in appositi sistemi di accumulo. Le misurazioni sono state condotte sulla linea ferroviaria da Bardonecchia, in alta montagna, a Torino e nella metropolitana di Madrid.
Anche le tecniche di ecodriving, che consentono di identificare il profilo di velocità più idoneo con cui il treno deve viaggiare per ottimizzare il consumo di energia elettrica, rappresentano un’ulteriore via verso il risparmio energetico. Lo hanno dimostrato misurazioni e test effettuati sulla linea ferroviaria da Bologna a Rimini e nella metropolitana di Madrid.
Il progetto MyRailS è stato finanziato da EMPIR, il Programma europeo di metrologia per l’innovazione e la ricerca, di EURAMET, l’Associazione Europea degli Istituti Nazionali di Metrologia, e da Horizon 2020, il Programma dell’Unione Europea che promuove ricerca e innovazione.
