O serviço ferroviário do Reino Unido foi atingido por atrasos generalizados de trens e altos níveis de cancelamentos durante a onda de calor. Toda a linha da costa leste entre Edimburgo e Londres foi fechada por horas em 20 de julho por causa do calor.
Então, por que a onda de calor está causando tanto estrago nas linhas de trem? Como a maioria dos materiais de construção, o aço, do qual são feitos os trilhos, se expande quando a temperatura do ar aumenta. Quando esse movimento é restringido pela ancoragem, que mantém o trilho e o dormente (os suportes retangulares para os trilhos) no lugar, as tensões internas se acumulam e a compressão entorta ou dobra o trilho.

Essa flambagem pode fazer com que um longo pedaço de aço, como um trilho de aço, dobre levemente ou torça. Os trens não podem viajar sobre linhas ferroviárias com dobras. Nos EUA, as torções causadas pelo sol causaram mais de 2.100 descarrilamentos de trens nos últimos 40 anos, o equivalente a cerca de 50 descarrilamentos por ano.

Quando a temperatura do ar atinge 30°C, os trilhos ao sol podem chegar a 50°C. No Reino Unido, uma restrição temporária de velocidade é imposta quando os trilhos atingem essa temperatura porque os trens aplicam menos pressão nos trilhos quando desaceleram. Algumas equipes de manutenção ferroviária pintam os trilhos de branco para resfriá-los no verão. De acordo com a Network Rail, isso pode reduzir a temperatura do trilho em 5°C, para 10°C. Os trabalhadores da Network Rail começaram a pintar as linhas de trem vários dias antes da onda de calor de julho.

Os sistemas ferroviários modernos estão melhorando em manter os trilhos no lugar. A maioria dos trilhos é composta de longos pedaços de trilho que são esticados e soldados, o que ajuda a mantê-los no lugar. Isso reduz a chance de flambagem. Quando uma via é composta por trilhos curtos aparafusados, o Network Rail deixa pequenos espaços entre cada um para permitir a expansão em climas quentes.

Os trens elétricos geralmente são alimentados por fios aéreos que também podem ser danificados pelo clima quente. O calor pode fazer com que os fios se expandam e cedam. Demasiado sag quebrará o equipamento da linha aérea. Um sistema de polias mantém os fios suspensos tensos e pode compensar a queda.

Como outras nações lidam

À medida que as temperaturas sobem para níveis sem precedentes, até mesmo as linhas de trem espanholas, que normalmente lidam bem com o calor, estão cedendo e os serviços estão sendo cancelados.

Os trilhos de solda contínuos, que são usados ​​como padrão em todo o mundo, inclusive no Reino Unido, são otimizados para trabalhar em torno de uma determinada "temperatura livre de estresse" (SFT). Quanto maior esta temperatura, mais quente os trilhos podem ficar sem flambagem.

No Reino Unido, a SFT é de 27°C, a temperatura média tradicional dos trens de verão. Nos EUA, os valores padrão variam entre 35°C e 43°C.

Se o SFT do Reino Unido fosse mais alto, as ferrovias poderiam operar em climas mais quentes porque os trilhos não se expandiriam tanto em temperaturas mais altas. Mas se os trilhos forem feitos para um SFT muito alto, eles não serão capazes de lidar com as temperaturas mais frias que experimentam no inverno. Isso criaria tremendas tensões e os trilhos poderiam cisalhar sua ancoragem.

As ferrovias de alguns países são capazes de lidar com essa alta variação de temperatura usando lajes de concreto sólido para conter as forças mais altas criadas. Mas os trilhos de laje custam aproximadamente quatro vezes mais para instalar do que os trilhos com lastro padrão.

A mudança climática significa que as ferrovias de muitos países atingirão com mais frequência temperaturas para as quais não foram projetadas, ameaçando o transporte público em uma escala nunca vista antes. Acabamos de ver a temperatura mais alta já registrada no Reino Unido em 40,3°C, bem acima da alta diária anterior de 38,7°C em 2019.

Durante a construção do HS2, a nova ferrovia de alta velocidade que está sendo construída entre Londres, Manchester e Leeds, pontes e cabos aéreos foram equipados com sensores para coletar dados sobre o clima, incluindo a temperatura do ar. Esses dados serão usados ​​para criar os gêmeos digitais do HS2, permitindo um novo tipo de manutenção que pode prever altas temperaturas e outros tipos de clima perturbador.

Um gêmeo digital é uma representação digital da rede ferroviária. Isso permitiria aos engenheiros simular cenários futuros para a rede ferroviária do Reino Unido e prever o que pode acontecer se houver previsão de altas temperaturas, além de poder tomar medidas preventivas com antecedência. Essa pode ser uma maneira de evitar alguns dos enormes cancelamentos vistos na recente onda de calor no Reino Unido.