Primeiro comboio movido a hidrogénio testado nas redes ferroviárias de Portugal e Espanha

O projeto FCH2Rail, desenvolvido pelo consórcio constituído pela CAF, DLR, Toyota, Renfe, Adif, CNH2, IP e Stemmann-Technik, tinha a duração prevista de quatro anos e um orçamento de mais de 14 milhões de euros, dos quais cerca de 70% foram financiados por fundos europeus. Durante os últimos quatro anos, o projeto desenvolveu um comboio demonstrador bimodal com células de combustível de hidrogénio e testou-o nas redes ferroviárias espanhola e portuguesa.

O sucesso do projeto confirma o empenho do consórcio no desenvolvimento de uma tecnologia híbrida de pilhas de combustível e baterias, inovadora e isenta de emissões, que constitua uma alternativa competitiva aos comboios a gasóleo no atual processo de descarbonização.

Teve início em janeiro de 2021, quando a FCH JU (agora substituída pela Parceria para o Hidrogénio Limpo), a agência da Comissão Europeia para promover o desenvolvimento do hidrogénio e das pilhas de combustível, selecionou a proposta FCH2RAIL. O objetivo do projeto de desenvolver um protótipo de comboio inovador movido a hidrogénio foi alcançado com distinção pelos parceiros do projeto CAF, DLR, RENFE, TOYOTA MOTOR EUROPE, ADIF, IP, CNH2 e FAIVELEY Stemmann Technik.

O chamado Fuel Cell Hybrid PowerPack foi desenvolvido e fabricado para um comboio regional / suburbano existente fornecido pela Renfe. Este sistema inovador de produção de energia com zero emissões utiliza a energia eléctrica das pilhas de combustível de hidrogénio e das baterias LTO para alimentar o comboio em linhas não electrificadas e na catenária, quando disponível. Este é o primeiro comboio de demonstração com pilhas de combustível de hidrogénio na Península Ibérica.

A primeira fase do projeto, que teve início em 2021, consistiu no desenvolvimento da nova solução de produção de energia e na sua integração no sistema de tração existente no veículo. Para tal, foi testado o Fuel Cell Hybrid PowerPack no exterior do veículo e foi validado e optimizado o funcionamento do sistema de gestão de energia. Uma vez concluído o comboio demonstrador, os testes estáticos começaram em 2022 na fábrica da CAF em Saragoça, onde a correta instalação e integração do novo sistema foi testada através da verificação de todas as interfaces e do seu correto funcionamento, bem como da realização dos testes de estanquidade ao hidrogénio e do primeiro reabastecimento de hidrogénio do comboio para alimentar as células de combustível.

Em meados de 2022 iniciaram-se os testes dinâmicos da unidade, inicialmente em linhas fechada, que serviram para otimizar o novo sistema e equipamento, para posteriormente iniciar estes testes em linhas externas. Tratou-se de otimizar a hibridação das pilhas de combustível e baterias nas rotas definidas como representativas no projeto, simulando a operação comercial em todas as rotas e testando assim o novo sistema numa ampla gama de condições de procura de energia.

Um dos marcos mais importantes do projeto foi a concessão da autorização para a realização de testes na rede nacional espanhola e a partida do veículo para o primeiro teste no percurso Saragoça-Canfranc, nos Pirinéus Aragoneses. Esta foi a primeira autorização da Adif para a exploração experimental de um comboio a hidrogénio na rede espanhola, tendo sido realizados todos os processos de análise de risco e de validação de segurança associados ao teste de novas tecnologias. A chegada do comboio à estação de Canfranc, nos Pirinéus Aragoneses, demonstrou a fiabilidade da tecnologia utilizada. O trajeto de Saragoça a Canfranc é particularmente exigente devido às suas rampas íngremes e elevadas altitudes, o que constitui um grande desafio para os novos sistemas de produção de energia a bordo.

Para testar a nova tecnologia numa vasta gama de condições de potência e de procura de energia, o comboio viajou durante vários meses em diferentes itinerários, principalmente em Aragão, Madrid e Galiza. Os cenários demonstrados incluíram o funcionamento em diferentes condições climatéricas e operacionais. No total, o protótipo percorreu mais de 10 000 km em modo hidrogénio. Durante a estadia do comboio na Galiza, foi alcançado outro marco importante do projeto, quando o comboio atravessou a fronteira e foi testado numa rota portuguesa. Isto permitiu uma caraterização mais abrangente da nova tecnologia para uma avaliação posterior da competitividade da nova solução de propulsão híbrida bi-modo com células de combustível de hidrogénio como uma alternativa sustentável à tração diesel atualmente utilizada.

Por outro lado, o Consórcio FCH2RAIL cumpriu outro objetivo fundamental, o de participar nos comités europeus de normalização para o transporte ferroviário, de modo a promover o desenvolvimento de novas normas ou a atualização das existentes que proporcionem as condições necessárias para a inclusão da tecnologia do hidrogénio e das pilhas de combustível na rede ferroviária europeia.

Em suma, o sucesso do projeto confirma e reforça o empenho das empresas que integram o consórcio FCH2Rail no desenvolvimento de soluções de mobilidade amigas do ambiente. Neste contexto, é de salientar o interesse crescente de numerosas autoridades de transporte públicas e privadas, dentro e fora da UE, pela tecnologia das pilhas de combustível de hidrogénio no transporte ferroviário nos últimos anos.

Fonte: Infraestruturas de Portugal