Por qué los ferrocarriles del Reino Unido no pueden hacer frente a las olas de calor y qué podría ayudar

• El servicio ferroviario del Reino Unido ha sufrido daños y retrasos después de que la ola de calor causara problemas en las vías y las líneas aéreas.

• El servicio ferroviario del Reino Unido tiene una «temperatura libre de tensiones» de 27 grados, que es la temperatura máxima que pueden alcanzar los raíles sin pandearse.

• Aumentar esta temperatura libre de tensiones, junto con gemelos digitales de la red ferroviaria y losas de hormigón, podría preparar al Reino Unido para un clima más cálido que está llamado a convertirse en la norma.

El servicio ferroviario del Reino Unido ha sufrido retrasos generalizados en los trenes y un elevado número de cancelaciones durante la ola de calor. Toda la línea de la costa este entre Edimburgo y Londres estuvo cerrada durante horas el 20 de julio debido al calor.

Entonces, ¿por qué la ola de calor está causando tantos estragos en las vías ferroviarias? Como la mayoría de los materiales de construcción, el acero del que están hechos los raíles se dilata cuando aumenta la temperatura del aire. Cuando el anclaje, que mantiene en su sitio el raíl y la traviesa (los soportes rectangulares de los raíles), restringe este movimiento, se acumulan tensiones internas y la compresión hace que el raíl se pandee o se deforme.

Este pandeo puede hacer que una pieza larga de acero, como un raíl, se doble ligeramente o se deforme. Los trenes no pueden circular por vías con deformaciones. En Estados Unidos, las deformaciones causadas por el sol provocaron más de 2.100 descarrilamientos de trenes en los últimos 40 años, lo que equivale a unos 50 descarrilamientos al año.

Cuando la temperatura del aire alcanza los 30 °C, los raíles expuestos al sol pueden llegar a los 50 °C. En el Reino Unido, se impone una limitación temporal de velocidad cuando los raíles alcanzan esta temperatura, porque al reducir la velocidad los trenes ejercen menos presión sobre ellos. Algunos equipos de mantenimiento ferroviario pintan los raíles de blanco para enfriarlos en verano. Según Network Rail, esto puede reducir la temperatura del raíl en 5 °C, hasta los 10 °C. Los trabajadores de Network Rail empezaron a pintar las vías del tren varios días antes de la ola de calor de julio.

Los sistemas ferroviarios modernos cada vez sujetan mejor los raíles. La mayoría de las vías están formadas por largos tramos de raíl estirados y soldados entre sí, lo que ayuda a mantenerlos en su sitio. Esto reduce el riesgo de pandeo. Cuando una vía está formada por raíles cortos unidos con pernos, Network Rail deja pequeños espacios entre ellos para permitir la dilatación cuando hace calor.

Los trenes eléctricos suelen funcionar con cables aéreos, que también pueden sufrir daños con el calor. El calor puede hacer que los cables se dilaten y se comben. Si se comban demasiado, se dañará el equipo de las líneas aéreas. Un sistema de poleas mantiene tensos los cables aéreos y puede compensar la comba.

Cómo hacen frente a las olas de calor otros países

A medida que las temperaturas alcanzan niveles sin precedentes, incluso las líneas ferroviarias españolas, que suelen soportar bien el calor, se están deformando y se están cancelando servicios.

Raíles soldados en continuo, que se utilizan como estándar en todo el mundo —también en el Reino Unido—, están optimizados para funcionar en torno a una «temperatura libre de tensiones» (SFT) determinada. Cuanto más alta sea esta temperatura, más calor podrán soportar los raíles sin pandearse.

En el Reino Unido, la SFT es de 27 °C, la temperatura media tradicional de los raíles en verano. En Estados Unidos, los valores estándar oscilan entre 35 °C y 43 °C.

Si la SFT del Reino Unido fuera más alta, los ferrocarriles podrían funcionar con temperaturas más elevadas, porque los raíles no se dilatarían tanto. Pero si los raíles se fabricaran para una SFT demasiado alta, no podrían soportar las bajas temperaturas del invierno. Esto generaría una tensión enorme y los raíles podrían desprenderse de sus anclajes.

Los ferrocarriles de algunos países pueden soportar variaciones de temperatura tan grandes mediante el uso de losas macizas de hormigón que contienen las fuerzas mayores que se generan. Sin embargo, instalar vías sobre losas cuesta aproximadamente cuatro veces más que instalar vías con balasto convencional.

El cambio climático hará que los ferrocarriles de muchos países con mayor frecuencia alcancen temperaturas para las que no fueron diseñados, lo que amenaza el transporte público a una escala nunca vista. Acabamos de ver la temperatura más alta jamás registrada en el Reino Unido: 40,3 °C, muy por encima del máximo diario anterior de 38,7 °C registrado en 2019.

Durante la construcción de HS2, la nueva línea ferroviaria de alta velocidad que se está construyendo entre Londres, Manchester y Leeds, se instalaron sensores en puentes y cables aéreos para recopilar datos meteorológicos, incluida la temperatura del aire. Estos datos se utilizarán para crear los gemelos digitales de HS2, lo que permitirá aplicar un nuevo tipo de mantenimiento capaz de predecir las altas temperaturas y otros fenómenos meteorológicos que causan alteraciones.

Un gemelo digital es una representación digital de la red ferroviaria. Esto permitiría a los ingenieros simular escenarios futuros para la red ferroviaria del Reino Unido y prever qué podría ocurrir si se pronostican temperaturas elevadas, así como tomar medidas preventivas con antelación. Esta podría ser una forma de evitar algunas de las numerosas cancelaciones que se produjeron durante la reciente ola de calor en el Reino Unido.