Por Arturo Torrecilla Gómez
La infraestructura ferroviaria mundial ha sufrido importantes cambios desde hace mucho tiempo, entre sus grandes propósitos, está el de otorgar un transporte seguro y amigable con el medio ambiente, por esa y otras razones, el Material Rodante o trenes, como son llamados habitualmente, no son la excepción, pues la mayoría de los vehículos ferroviarios actuales tienen diferentes exigencias para sus dispositivos de electrónica de potencia a modo de ofrecer confort, seguridad y la menor cantidad posible de emisiones contaminantes. Por ejemplo, en los tranvías, los componentes deben pesar lo menos posible para poder mejorar la eficiencia energética general del sistema, pero en cambio, en los trenes de larga distancia y en los de alta velocidad, los equipos deben ser compactos y potentes, a la vez que confiables y muy seguros.
De lo anterior y motivados por dejar un mundo mejor en materia de movilidad, grandes empresas actualmente han incursionado en desarrollar soluciones de nueva generación, implementando tecnología de cargadores de baterías basados en semiconductores de potencia de carburo de silicio, y es que es bien sabido que las baterías de un tren suministran energía eléctrica a servicios críticos tales como los sistemas de control o la propia iluminación.
La tecnología de carburo de silicio aplicada a los semiconductores de potencia condesciende una mayor densidad de potencia y alcanza unos rendimientos que no son posibles con la tecnología convencional de silicio, debido a sus características de conductividad. El dominio de la tecnología de carburo de silicio se traduce en una importantísima reducción de tamaño, peso y requisitos de refrigeración, además de una mayor eficiencia del sistema.
Podemos encontrar en el mercado actual soluciones de cargadores de baterías en donde el tamaño es de 360 x 220 mm (como el de una caja de zapatos), eso representa que sea unas diez veces menor que los de las anteriores generaciones y supone una reducción de peso del 80%.
Los nuevos cargadores de baterías aprovechan todos los beneficios derivados de las tecnologías del carburo de silicio y de la conmutación suave para alcanzar un nuevo nivel de rendimiento de la electrónica de potencia aplicada a los ferrocarriles.
Un ejemplo palpable de ello son los trenes de alta velocidad operados por Swiss Federal Railways (SBB) en la nueva ruta transalpina por el túnel San Gotardo, que une Zúrich con Milán.
Sin duda, la tecnología de semiconductores de potencia basada en el carburo de silicio tiene importantes ventajas respecto a la tradicional basada en el silicio, en aquellas aplicaciones que requieren un bajo nivel de pérdidas, una conmutación de alta velocidad y/o que tienen que soportar altas temperaturas.
Arturo Torrecilla Gómez
Ingeniero en Control y Automatización egresado del Instituto Politécnico Nacional, con un Máster en Project Management y MBA en Administración y Dirección Empresarial, con 15 años de experiencia en el sector ferroviario, brindando asesoría, apoyo en inspección, supervisión, puesta en marcha y operación en los proyectos ferroviarios en México: Tren Suburbano Buenavista-Cuautitlán, Tren Interurbano México-Toluca, Tren Interurbano Tijuana-Tecate y STC Metro Línea 1.