50 milhões de folhas caem nas linhas ferroviárias a cada outono no Reino Unido, causando atrasos para os passageiros das ferrovias a um custo estimado de £ 345 milhões. Crédito:University of Sheffield
Pesquisadores da Universidade de Sheffield, em colaboração com a Icetech Technologies, usaram gelo seco para desenvolver uma nova solução para o problema das folhas na linha, que causam atrasos, cancelamentos e mudanças de horários para passageiros ferroviários.
Milhões de árvores alinham-se no 20, 000 milhas de trilhos no Reino Unido, derramando cerca de 50 milhões de folhas nas trilhas a cada outono. À medida que as folhas caem nos trilhos, eles são compactados sob o peso dos trens em uma superfície lisa, camada escorregadia aderindo aos trilhos e fazendo com que os trens percam a aderência - o equivalente ferroviário ao gelo preto nas estradas.
Para compensar essas condições, os trens podem viajar em velocidades mais lentas com os motoristas freando mais cedo ao se aproximar das estações e sinais e acelerar mais suavemente para evitar patinagem das rodas. Os sistemas de sinalização também podem ser afetados, como as correntes elétricas usadas nos trilhos para detectar trens são frequentemente afetadas pela contaminação das folhas, levando as empresas ferroviárias a deixar lacunas mais longas entre os trens por razões de segurança - aumentando os atrasos e interrupções.
Embora tudo isso seja no interesse da segurança dos passageiros ferroviários, leva a um aumento no tempo de viagem, atrasos, cancelamentos e horários reduzidos. De acordo com o Rail Safety and Standards Board, Estima-se que as questões relacionadas ao outono custem à indústria ferroviária cerca de £ 345 milhões por ano e causem um grande transtorno para 1,7 bilhão de pessoas que viajam de trem.
O novo método usa pelotas de gelo seco para explodir a cabeça do trilho. Eles são lançados na cabeceira da ferrovia em uma corrente de ar supersônico, que congela as folhas e as torna quebradiças. Os pellets, então, voltam a se transformar em gás, aumentar em volume e explodir as folhas fora da linha. Crédito:University of Sheffield
Professor Roger Lewis, do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade, está conduzindo a pesquisa e explicou:"A distância de parada de um trem é determinada principalmente pelo atrito entre a roda e o trilho em si (chamado de aderência). Onde leva uma distância maior para um trem parar em velocidade, os problemas estão associados à baixa adesão.
“A solução que desenvolvemos é uma tecnologia totalmente sustentável, utilizando o subproduto CO₂ de outros processos industriais. Ele fornecerá frenagem e tração mais previsíveis do que a tecnologia atual, e ajudará a melhorar o desempenho do trem, reduzir atrasos, aumentar a satisfação dos passageiros e apoiar o uso de novas tecnologias para permitir uma maior utilização da rede das ferrovias do Reino Unido. "
A solução atual para lidar com a baixa adesão no trilho é aplicar areia diretamente no contato entre a roda e o trilho a partir de um sistema de bordo. Isso é aplicado automaticamente quando o motorista seleciona 'frenagem de emergência' ou quando o motorista sofre perda de aderência.
Processos de limpeza de trilhos também estão em vigor durante a temporada de outono para limpar seções de trilhos, usando jatos de água de alta pressão e um gel contendo uma mistura de grãos de areia e aço é colocado na parte superior do trilho após a limpeza.
Os engenheiros da Universidade de Sheffield descobriram que, ao contrário dos métodos atuais, que aplica areia diretamente no trilho, a nova solução não deixa nenhum resíduo na linha, o que significa que não há danos ao trilho ou às rodas dos trens. Crédito:University of Sheffield
A nova pesquisa, que foi desenvolvido e testado na Universidade de Sheffield, visa desenvolver uma nova tecnologia a bordo que auxiliará os trens na frenagem, bem como fornecer um sistema de limpeza de trilhos separado.
Ao usar uma solução criogênica - ou gelo seco, como é mais comumente conhecido - esta abordagem superará os problemas relacionados à aplicação de areia, pois não há resíduo, o que significa que as partículas não causam danos à roda ou ao material do trilho. Para fins de limpeza em particular, o uso de gelo seco também anulará os problemas de capacidade nos trens, já que grandes tanques de água não seriam necessários para a limpeza. Isso significa que trechos mais longos de trilhos podem ser limpos pela abordagem de gelo seco e o sistema pode até mesmo ser incorporado em trens de passageiros, tornando-o uma opção mais eficiente.
Como parte do projeto, gelo seco foi testado para uso como agente de limpeza de ferrovias no outono de 2018 em uma linha de frete de baixo tráfego, e está sendo testado durante o outono de 2019 em uma seleção de sites no Reino Unido. A Network Rail está interessada em ver os resultados do teste.
O projeto foi patrocinado pela Arriva Rail North, que forneceu uma bolsa de seu Fundo de Inovação. Isso deu início aos testes na via durante o outono de 2018 e o operador ferroviário promoveu o projeto dentro da indústria ferroviária em geral. O resultado foi um apoio financeiro adicional que permitiu a realização de mais testes em um número selecionado de linhas de passageiros durante o outono de 2019.
Também recebeu interesse da Supertram em Sheffield.
