Cómo mantener frescos el metro y los trenes en un mundo cada vez más caluroso

La temperatura más alta que Jonathan Paul ha registrado en una estación del metro de Londres es de unos 42 grados Celsius, o 107,6 grados Fahrenheit. Paul, investigador de Royal Holloway, Universidad de Londres, utiliza su teléfono inteligente con termómetro para tomar estas lecturas. 42 °C es un calor sofocante que haría que cualquiera corriera al edificio con aire acondicionado más cercano. Sin embargo, bajo tierra, eso es imposible. Allí abajo solo hay túneles sofocantes y trenes chirriantes.

La red de metro atraviesa una gruesa capa de arcilla, y este denso material ha estado absorbiendo el calor generado por los trenes desde que se excavaron los túneles, en algunos casos hace más de 100 años. Instalar sistemas de aire acondicionado en los trenes conlleva el riesgo de calentar aún más los túneles, ya que el aire caliente del interior de los vagones se introduce en los tubos envejecidos.

Pero Paul tiene una idea para enfriar los túneles. «El agua, como refrigerante, puede retener enormes cantidades de calor», explica. «Está por todas partes bajo Londres». Está trabajando en una tecnología que utilizaría agua subterránea a unos 10 grados Celsius para disipar el exceso de calor de las estaciones de metro. Y la está probando en una cantera de tiza al oeste de Londres, cerca de la ciudad de Reading.

Los trenes, al ser tubos metálicos repletos de gente, son difíciles de refrigerar. Pero a medida que los veranos se vuelven más calurosos debido al cambio climático, garantizar que el transporte público siga siendo cómodo y seguro se vuelve cada vez más importante. Es un problema global. Los usuarios del tren en Japón y Marruecos se han quejado de la falta de aire acondicionado durante las olas de calor de este año, y un estudio de 2023 informó de temperaturas en los vagones de tren de hasta 47 grados Celsius en la India .

Paul, por ejemplo, ha presenciado los efectos del sobrecalentamiento en los viajeros que utilizan trenes de cercanías. «He visto a cuatro personas desmayarse este verano», afirma.

Los primeros trenes con aire acondicionado datan de hace aproximadamente un siglo. Un artículo de 1933 lo expresaba así: «Hasta ahora, todo el mundo temía viajar en tren en verano». ¡Si tan solo hubieran podido prever el futuro! Hoy en día, los trenes y el metro pueden resultar tan incómodos durante las olas de calor que muchos pasajeros evitan utilizarlos por completo.

Paul y sus colegas creen que su solución funcionará. Baja 20 metros por una escalera hasta la cantera de tiza cerca de Reading y la encontrarás. Hay varias galerías de distintos tamaños excavadas en la tiza, separadas por puertas. «Intentamos simular las condiciones reales del metro», dice Paul, aunque el ambiente en la cantera es algo más sombrío. «Está muy oscuro, es bastante lúgubre».

En 2022, junto con un colega, publicó un artículo que describía cómo se podía bombear agua de ríos subterráneos o acuíferos a intercambiadores de calor instalados en el techo sobre los andenes del metro. El aire caliente aspirado por estos intercambiadores transmitiría parte de su calor al agua, permitiendo que el aire frío saliera por el otro lado. El agua calentada fluiría suavemente a través del subsuelo, posiblemente para enfriarse o recibir otro tratamiento en otro lugar.

Ya se ha instalado un prototipo de este sistema en la cantera de tiza. «Con un caudal de bombeo nominal, durante aproximadamente una hora podemos reducir la temperatura de una habitación [del tamaño de un dormitorio] unos 10-11 grados Celsius», explica Paul. Él y sus colegas aún deben probar su rendimiento en habitaciones grandes y, lo que es crucial, no está seguro de si Transport for London (TfL), la empresa que gestiona el metro, lo implementará alguna vez.

Sin embargo, Paul argumenta que el sistema podría representar una mejora significativa con respecto a una tecnología similar probada por TfL en 2006. Dicha tecnología, ya en desuso, intentaba refrigerar la estación de metro Victoria, en el centro de Londres, utilizando agua subterránea que se había filtrado y posteriormente extraída. Paul sugiere que este fluido no habría estado tan frío como el agua extraída directamente de acuíferos cercanos o ríos subterráneos. Añade que su sistema utiliza filtros especiales para reducir el riesgo de que el agua calcárea provoque un exceso de incrustaciones y obstrucciones.

WIRED preguntó a TfL si consideraría utilizar el sistema que Paul y sus colegas habían ideado. Aunque TfL rechazó la solicitud de entrevista, Melvin Lim, portavoz, afirmó que la entidad ha tenido que priorizar cuidadosamente las inversiones en los últimos años. Hizo hincapié en la introducción de nuevos trenes para la línea Piccadilly el próximo año, que contarán con aire acondicionado: «Seguimos abiertos a medidas que ayuden a gestionar el impacto del aumento de las temperaturas debido al cambio climático».

Hay que reconocer que TfL ha realizado numerosos esfuerzos a lo largo de los años para intentar solucionar el problema de los túneles calientes, incluyendo la instalación de paneles refrigerantes en las paredes . Estos paneles, que hacen circular agua para extraer el calor del aire, se pusieron a prueba en 2022, aunque actualmente no están en uso. Paul argumenta que un sistema así podría resultar prohibitivo por su elevado coste.

Hassan Hemida, de la Universidad de Birmingham, dice que la tecnología de refrigeración por agua de Paul es una “buena idea”, aunque queda por ver cuánto calor podría eliminar realmente de una estación de metro concurrida y llena de gente.

Algunos ferrocarriles simplemente ponen a prueba nuestra capacidad de refrigeración, afirma Hemida. Pone como ejemplo los trenes de alta velocidad que viajan a, digamos, 400 kilómetros por hora. A altas velocidades, desplazan el aire a su paso, lo que provoca que la presión atmosférica alrededor de los equipos de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) en los techos de esos trenes disminuya considerablemente . «Entonces, no se puede aspirar aire hacia el sistema HVAC», explica. En última instancia, esto podría causar una avería en la unidad de aire acondicionado. «He recibido consultas de colegas de China que buscan una solución para este problema», añade Hemida.

Cada vez más operadores ferroviarios están incorporando sistemas de aire acondicionado de serie. La relativamente nueva línea Elizabeth de Londres, por ejemplo, cuenta con aire acondicionado. Un portavoz de Škoda Transportation, que recientemente puso en marcha trenes de metro con aire acondicionado en la capital de Bulgaria , afirma: «En general, todos los vehículos que fabricamos ahora están equipados con aire acondicionado». Sharon Hedges, directora de relaciones públicas de Transport Focus, una organización de control del sector, añade: «Cuando se plantea la adquisición de nuevo material rodante, estos son los aspectos que deben tenerse muy en cuenta».

Las olas de calor son una cosa en Gran Bretaña. ¿Y en el desierto egipcio? La empresa tecnológica alemana Siemens está suministrando a Egipto una nueva flota de trenes de alta velocidad que pueden alcanzar los 230 kilómetros por hora. Los trenes Velaro de la compañía se utilizan en muchos lugares de Europa, pero para Egipto, Siemens los ha sometido a pruebas extremas. El verano pasado, la empresa llevó uno de los trenes a un centro de pruebas en Austria y lo expuso a condiciones adversas, incluyendo temperaturas de hasta 60 grados Celsius y fuertes vientos. «Estamos logrando una temperatura interior de 26 grados incluso con las temperaturas exteriores más altas», afirma Björn Buchholz, jefe de sistemas de climatización y puertas.

“Hemos añadido un sistema de filtrado especial”, añade, explicando que esto ayudará a eliminar la arena y el polvo que entran desde el desierto egipcio, para que el aire acondicionado funcione según lo previsto.

Un tren Siemens Velaro en Egipto.

Fotografía: Cortesía de Siemens

Si bien el aire acondicionado es popular entre los viajeros cansados ​​del verano, las medidas de refrigeración pasiva también desempeñan un papel importante, afirma John Lawrence, consultor de la industria ferroviaria en JPL Diversified. Muchas estaciones de tren ya cuentan con toldos que dan sombra a los andenes y vagones mientras los pasajeros abordan. Pero no siempre es así. «El tren puede estar allí, expuesto al sol, aprovechando la oportunidad para mitigar parte de esa radiación solar», comenta Lawrence.

Una vez que un tren está a la intemperie, las pinturas o recubrimientos altamente reflectantes también podrían ser útiles. En el Reino Unido, el Rail Safety and Standards Board (RSSB), una organización independiente de investigación y normalización, planea probar algunas de estas tecnologías en trenes el próximo año. «Hay una buena probabilidad de que algún tipo de vinilo o recubrimiento reflectante se convierta en una solución rentable para este problema», afirma Richard Walker, subdirector de investigación del RSSB.

Según su colega Scarlett Hayward Mitchell, analista de apoyo a la investigación, los distintos trenes podrían requerir soluciones ligeramente diferentes dependiendo de si siguen una ruta norte-sur o este-oeste. Esta orientación podría influir en qué partes del vehículo están más expuestas a la luz solar intensa.

Hoy en día, cualquier intervención en las vías férreas resulta costosa. Por ello, las actualizaciones de los sistemas de aire acondicionado o de los esquemas de pintura suelen realizarse cuando las operadoras ferroviarias llevan a cabo las renovaciones programadas de su material rodante. En el Reino Unido, un programa para transferir algunos servicios ferroviarios a propiedad pública —integrando así a una nueva entidad llamada Great British Railways— podría ser una buena excusa para invertir en nuevos diseños de pintura o esquemas de pintura para los trenes. Esto explica, en parte, por qué la RSSB ha decidido investigar materiales reflectantes en este momento, explica Walker.

Mientras tanto, Paul y sus colegas siguen trabajando en su tecnología de refrigeración subterránea en su cantera de tiza experimental. «Estamos avanzando poco a poco para demostrar que se puede implementar a nivel operativo», afirma. «Quizás en un año lo consigamos».

Si él, o cualquier otra persona, logra interesar a TfL —y consigue enfriar el metro— entonces quizás todo sea posible.