El desierto de Atacama, mundialmente conocido por sus recursos mineros y condiciones extremas, se encuentra a la vanguardia de la innovación sostenible con el desarrollo de un tren impulsado por celdas de combustible de hidrógeno. Carlos Zygier, Sustainable Hydrogen, Ammonia & Energy Storage Business Ideas Ignitor de Metlen  Energy and Metals realizó un análisis sobre el proyecto, denominado Hydrogen Fuel Cell Train Atacama, que se presenta como un caso de estudio internacional en la transición hacia tecnologías limpias en el sector ferroviario y de transporte pesado.

Las celdas de combustible (FCs) ofrecen significativas ventajas sobre los motores de combustión interna (ICEs), con una eficiencia de conversión de energía química a mecánica de hasta un 60 %, frente al 45 % de los motores tradicionales. Al igual que los trenes eléctricos, los trenes de hidrógeno no generan emisiones en el punto de uso. Sin embargo, mientras los trenes eléctricos dependen de la electricidad generada externamente y requieren costosa infraestructura, como líneas aéreas de transmisión y subestaciones, el tren de hidrógeno es autónomo y elimina la necesidad de estas inversiones.

En Atacama, la red ferroviaria existente carece de esta infraestructura eléctrica y se compone principalmente de dos ramas principales, una de aproximadamente 440 km y otra de 118 km. Las operaciones mineras de la región, caracterizadas por el transporte de grandes volúmenes a distancias relativamente cortas, presentan un caso ideal para la implementación de esta tecnología. Actualmente, el transporte de cargas mineras en esta área se realiza con una flota de alrededor de 70 locomotoras diésel y 1.010 vagones de distintos tipos.

Comparación de Costos: Locomotoras Diésel vs. Trenes de Celdas de Combustible

El análisis preliminar de costos destaca que la infraestructura ferroviaria tiene un alto costo, estimado en 1,5 millones de dólares por kilómetro, lo que justifica la necesidad de subsidios estatales para su desarrollo. El consumo de combustible de las locomotoras diésel en el desierto es significativo, alcanzando los 800 USD por tonelada-kilómetro, mientras que los costos de mantenimiento de locomotoras y vagones ascienden a 2,5 USD por kilómetro-locomotora y 0,06 USD por kilómetro-vagón, respectivamente. El costo de adquisición de una locomotora se sitúa en torno a los 2 millones de dólares, mientras que los vagones cuestan alrededor de 100.000 USD.

El tren de celdas de combustible de hidrógeno no solo es más eficiente en términos energéticos, sino que también ofrece una reducción del 80 % en las emisiones de CO2 en comparación con el transporte por camión. Además, la tecnología de celdas de combustible permite la recuperación de energía a través del frenado regenerativo, lo que mejora aún más su eficiencia. Las locomotoras de celdas de combustible también requieren menos mantenimiento, ya que no tienen piezas móviles que generen vibraciones, aunque se debe considerar la degradación de las celdas a lo largo del tiempo.

El costo de las celdas de combustible ha disminuido considerablemente con el aumento de la producción en masa, reduciéndose de 580 USD por kW a 165 USD por kW para una producción anual de 50.000 unidades. Se espera que este costo caiga aún más, llegando a 50 USD por kW con una producción de 100.000 unidades por año y a 45 USD por kW con una producción de 500.000 unidades. En comparación, los motores diésel tienen un costo estimado de 55 USD por kW, lo que indica una creciente competitividad de la tecnología de celdas de combustible a largo plazo.

Revisa Infografía

Un Futuro Sostenible en el Desierto de Atacama

El desarrollo de trenes eléctricos impulsados por baterías también se ha considerado como una opción, pero la infraestructura de carga rápida en el desierto no es viable. Por ello, las celdas de combustible de hidrógeno se posicionan como la alternativa más eficiente y sostenible para la región. Este proyecto no solo marca un hito en la descarbonización del transporte pesado, sino que también pone a Atacama en el mapa mundial como referente en innovación ferroviaria y en la lucha contra el cambio climático.

Este tren de hidrógeno representa un paso clave hacia la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y el cumplimiento de los objetivos de desarrollo sostenible (net zero), sentando las bases para un futuro más limpio y eficiente en una de las zonas más inhóspitas del planeta.

Revisa Publicación