Se sentendo parlare di treni a batteria pensate immediatamente ai quei giochi “da sogni” che tanti bambini speravano di trovare sotto all’albero di Natale siete fuori strada. In questa occasione, infatti, vi parleremo di una vera e propria innovazione tecnologica – in arrivo in Italia e nel Regno Unito – che potrebbe rivoluzionare in modo ancor più sostenibile la mobilità nel nostro Paese (e ovviamente anche all’estero). Scopriamo dunque insieme che cosa sono esattamente e come funzionano.
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Treni a batteria: come funzionano?
Più puliti, più veloci, e anche più convenienti da un punto di vista economico, i treni a batteria potrebbero essere la soluzione del futuro per spostarsi su lunghe distanze. Va ricordato che la rete ferroviaria già di per sé è poco impattante dal punto di vista climatico. Tuttavia, è pur sempre un settore destinato a crescere in futuro e con la sua crescita aumenteranno di conseguenza anche i suoi livelli di emissioni. I treni a batteria possono dunque essere in questo senso un’alternativa molto interessante.
Ecco dunque che Hitachi Rail viene in nostro aiuto: l’azienda ha di recente iniziato a sviluppare soluzioni per eliminare i treni diesel dalle tratte non elettrificate, progettando treni ibridi a batteria. Marco Sacchi, direttore di piattaforme e innovazione globale di Hitachi Rail, è impegnato da tempo in questo sviluppo, con progetti in Italia e Inghilterra e una visione orientata alla sostenibilità. L’imprenditore ha garantito che questa tecnologia promette significativi vantaggi per le emissioni e il consumo energetico nel settore ferroviario europeo.
Sacchi, a proposito, di esperienza alle spalle ne ha eccome: negli ultimi anni, l’esperto ha infatti contribuito alla realizzazione di numerosi prodotti tra cui il Frecciarossa 1000, i treni a due piani, l’alta velocità inglese e per l’appunto anche i più recenti treni a batteria. Attualmente, è responsabile dello sviluppo delle piattaforme globali, delle tecnologie sostenibili, dell’ecodesign e dell’innovazione digitale per i futuri prodotti di mobilità ferroviaria di Hitachi Rail.
La sua creazione più recente è riferita a dei mezzi pendolari a batteria – che possono essere totalmente a batteria, ibridi batteria-elettrico o “tri-brid” batteria-elettrico-diesel – progettati con un’attenzione particolare alla affidabilità, sostenibilità ed efficienza. Il loro funzionamento migliora le prestazioni della flotta, riducendo le emissioni di CO2, abbattendo i consumi di carburante fino al 50%, riducendo il rumore, accorciando i tempi di viaggio e aumentando l’autonomia grazie a una capacità della batteria flessibile e scalabile. Sono dunque treni capaci di operare perfettamente sia su linee ferroviarie elettrificate che non elettrificate e che, per di più, comportano con un impatto minimo o nullo sull’infrastruttura ferroviaria esistente.
L’azienda dichiara di essere giunta alla quarta generazione di batterie, sia nei suoi prodotti sia nei progetti di ricerca e sviluppo. Hitachi Rail è comunque attualmente in attesa di una quinta generazione, che corrisponde a delle nuove batterie allo stato solido, il cui arrivo è previsto per il 2027: questi nuovi accumulatori sarebbero a quanto pare in grado di garantire significativi migliorie in termini di densità energetica e prestazioni.
I benefici dei treni a batteria
Secondo Hitachi Rail, l’uso di tali modalità ibride ha già permesso di ridurre il consumo di carburante di quasi il 50%. Analizzando linee specifiche come la Firenze-Siena, si è per esempio notato che il tratto da Firenze a Empoli dispone di alimentazione tramite catenaria, mentre da Empoli a Siena no: attualmente i treni partono da Firenze direttamente in modalità diesel, anche quando potrebbero sfruttare l’alimentazione elettrica. I nuovi treni Masaccio, che possono operare in modalità elettrica lungo il tratto elettrificato, consentono invece di abbattere le emissioni di CO2 per passeggero al chilometro fino all’83%. Ma non finisce certo qui: l’uso di treni a batteria offre un notevole vantaggio economico rispetto alla necessità di elettrificare le tratte prive di linee aeree di contatto.
I tram a batteria
Questa soluzione ibrida può inoltre essere applicata anche ai tram, oltre che ai treni, con benefici peraltro molto simili.
Non necessitando di reti elettrificate, questa tecnologia innovativa rispetta i centri storici delle città: si tratta infatti di mezzi che possono circolare su tratti di linea privi di catenaria, come quelli dei centri storici, con un’autonomia fino a 5 km.
Questa modalità di funzionamento “senza catenaria” si basa su un’architettura modulare e batterie agli ioni di litio di ultima generazione che offre prestazioni di alto livello, insieme a un convertitore DC/DC che garantisce una carica controllata della batteria.
Si tratta in aggiunta di una soluzione davvero molto versatile: sfruttando un sistema di accumulo di energia a bordo (OBESS), la capacità delle batterie può essere scalata e installata direttamente sul tetto dei mezzi esistenti, permettendo di contenere i costi e l’impatto visivo, migliorando al contempo le prestazioni ambientali per una società più sostenibile.
In una grande città come Firenze, a proposito, è attiva dal 2021 una sperimentazione in questa direzione. Sui tram della flotta Sirio, la tecnologia delle batterie permette di percorrere sezioni di linea sfruttando esclusivamente l’energia accumulata, senza ricorrere alle catenarie. L’energia viene in questo caso recuperata nelle batterie durante la frenata, riducendo il consumo complessivo e contribuendo per di più a preservare l’ambiente storico della città.
