Comboios sem catenária: quando escolher bateria, hidrogénio ou diesel moderno

Porque existem comboios sem catenária

Uma parte relevante das linhas regionais europeias continua por eletrificar. Nem sempre isso se deve a falta de ambição climática: instalar catenária contínua exige obra civil, adaptação de gabaritos, subestações, licenças, cortes de serviço e um investimento que pode ser difícil de justificar em ramais com baixa frequência ou traçados complexos. O problema é claro: o comboio elétrico com catenária é muito eficiente, mas a rede real tem lacunas onde hoje o diesel continua a assegurar serviços de passageiros e manobras.

A União Europeia não apresenta os comboios sem catenária como substitutos universais da eletrificação. O Regulamento (UE) 2023/1804 relativo à infraestrutura para combustíveis alternativos fala em avaliar soluções como comboios de hidrogénio ou bateria para troços ferroviários que não possam ser plenamente eletrificados por motivos técnicos ou de eficiência de custos. Para troços da rede RTE-T que não possam ser eletrificados, os Estados-Membros devem contemplar situação, perspetivas, medidas, metas intermédias, financiamento e necessidades de carregamento ou abastecimento.

A Agência Ferroviária da União Europeia, no seu relatório ambiental ferroviário de 2024, também identifica os comboios de bateria e os de pilha de combustível de hidrogénio como opções com potencial para substituir o diesel em parte da rede. A chave está nesse “em parte”: cada tecnologia funciona bem em alguns padrões de exploração e mal noutros.

• Ideia básica: a catenária continua a ser a referência quando o tráfego e a obra a justificam.
• O comboio sem catenária faz sentido onde eletrificar todo o traçado não é viável ou não compensa.
• A decisão pública deve olhar para a linha, o serviço, a energia disponível, a manutenção e a infraestrutura, não apenas para o comboio.

Mapa conceptual: o que move cada comboio

Um comboio diesel convencional leva o combustível a bordo e produz a energia de tração com motores térmicos. A sua vantagem operacional é não depender de catenária nem de uma infraestrutura elétrica ferroviária contínua, mas mantém emissões diretas e consumo de combustível fóssil se usar gasóleo convencional.

O comboio elétrico com catenária recebe energia da linha aérea. É a solução clássica para corredores de alta frequência, serviços intensivos e linhas onde o investimento fixo se reparte por muitos comboios. O seu limite não é tecnológico, mas económico e de obra: eletrificar cada quilómetro pode não ser razoável em todos os ramais.

O comboio de bateria, ou BEMU, combina tração elétrica com baterias embarcadas. Pode circular sob catenária como um comboio elétrico e percorrer troços não eletrificados usando a energia armazenada. Em muitos projetos, o carregamento é feito sob catenária existente, através de ilhas de catenária em estações ou com recuperação de energia de travagem.

O comboio de hidrogénio utiliza uma pilha de combustível que gera eletricidade a bordo a partir de hidrogénio. A Alstom descreve o Coradia iLint como um comboio regional de pilha de combustível que não emite CO2 direto em operação e cujo escape é água. Em contrapartida, precisa de produção, transporte ou geração local, armazenamento e abastecimento de hidrogénio.

O comboio híbrido mistura soluções. Pode ser bateria mais catenária, hidrogénio mais bateria e catenária, ou diesel-elétrico dual para certos usos. A ERA assinala que, para locomotivas de manobras europeias, uma prioridade técnica é desenvolver locomotivas duais diesel-elétricas que possam deslocar-se tanto em troços eletrificados como não eletrificados.

• Bateria: melhor quando há catenária parcial ou pontos de carregamento bem localizados.
• Hidrogénio: interessante para rotas longas sem catenária, desde que o abastecimento esteja garantido.
• Diesel moderno ou dual: pode cobrir a transição, manobras ou linhas onde as alternativas ainda não encaixam.

Bateria: ideal para redes parcialmente eletrificadas, não para tudo

A bateria é a opção mais intuitiva quando uma linha já tem troços eletrificados. A Siemens explica que o Mireo Plus B é carregado através de catenária e recuperação de energia de travagem. Na encomenda de Baden-Württemberg para a rede regional Ortenau, o fabricante declarou uma autonomia de cerca de 80 km em modo bateria em condições reais. Esse contrato incluía 20 comboios, entrega prevista para junho de 2023 e manutenção durante quase 30 anos.

A Alstom declara para o Coradia Continental BEMU uma autonomia de até 120 km, operação tanto sob catenária como em secções não eletrificadas, baterias no tejadilho e velocidade de até 160 km/h em modo bateria. A Stadler, por sua vez, fornece unidades FLIRT Akku; em Schleswig-Holstein, a NAH.SH encomendou 55 unidades de dois carros em julho de 2019.

O caso de Schleswig-Holstein ilustra bem a lógica da bateria: não se trata de eletrificar toda a rede com catenária contínua, mas de usar de forma inteligente a catenária existente e acrescentar infraestrutura pontual. A NAH.SH fala em tornar operacionais cerca de 480 km de rede sem instalar catenária contínua, com ilhas de catenária em plataformas não eletrificadas como Tönning, Heide e Husum.

O limite surge quando os troços sem catenária são longos, os tempos de paragem são curtos, as rampas ou a climatologia aumentam o consumo, ou a procura obriga a composições pesadas e muito frequentes. Também existe o risco de desenhar uma linha “no limite” da autonomia: qualquer desvio, atraso, baixa temperatura ou degradação das baterias reduz a margem.

• Checklist para bateria: quilómetros sem catenária entre cargas, tempo de paragem, potência disponível, recuperação de travagem, reserva operacional e plano de manutenção.
• Falha típica de planeamento: comprar comboios com autonomia suficiente no catálogo, mas sem reforçar pontos de carregamento nem margens horárias.
• Bom cenário: ramais regionais que ligam a corredores eletrificados e têm estações terminais aptas para carregamento.

Hidrogénio: mais alcance, mais infraestrutura energética

O hidrogénio ferroviário muda o problema. Em vez de instalar catenária ou carregamentos elétricos frequentes, concentra a infraestrutura em pontos de abastecimento. A Alstom posiciona o Coradia iLint para linhas não eletrificadas ou parcialmente eletrificadas e declara alcances de até 1.000 km. Em 15 de setembro de 2022, a empresa informou sobre um percurso de 1.175 km sem reabastecer; convém lê-lo como marco de demonstração, não como garantia de exploração diária em qualquer linha.

A vantagem operacional é evidente em rotas longas sem catenária, com diagramas extensos e poucos pontos onde seria prático carregar baterias. Mas o sistema exige uma cadeia completa: hidrogénio produzido, armazenado, comprimido ou gerido em condições ferroviárias, entregue ao comboio e disponível com fiabilidade todos os dias.

Bremervörde, na Baixa Saxónia, é um exemplo europeu documentado. A Linde inaugurou em 24 de agosto de 2022 uma instalação de abastecimento concebida para 14 comboios de passageiros a hidrogénio, com capacidade total aproximada de 1.600 kg de hidrogénio por dia e possibilidade de integrar no futuro geração verde no local.

O debate não termina no escape do comboio. O facto de em operação não haver CO2 direto não resolve por si só a origem do hidrogénio nem as perdas energéticas de o produzir, armazenar e voltar a converter em eletricidade. Por isso, o hidrogénio costuma fazer mais sentido quando a eletrificação completa é difícil, a bateria não dá margem suficiente e existe uma estratégia energética local sólida.

• Checklist para hidrogénio: número de comboios a abastecer, consumo diário, localização da instalação de abastecimento, origem do hidrogénio, redundância e contratos de fornecimento.
• Falha típica de planeamento: ter comboios homologados, mas uma infraestrutura de abastecimento insuficiente ou dependente de uma logística frágil.
• Bom cenário: rede regional longa, pouco eletrificada e com uma base de manutenção onde centralizar o abastecimento.

Diesel moderno e híbridos: transição, não carta branca

Embora a pressão climática empurre para soluções sem emissões diretas, o diesel não desaparece de um dia para o outro. Em redes com pouca densidade, material circulante ainda útil ou infraestrutura alternativa não disponível, pode continuar a surgir como solução temporária. A questão é evitar que o “transitório” se transforme em desculpa para não planear a substituição.

Os híbridos ajudam a cobrir lacunas. A Siemens define o Mireo Plus B como comboio híbrido de bateria capaz de operar em rotas com ou sem catenária graças ao seu acionamento híbrido de bateria. Noutras abordagens, a combinação pode apoiar-se na catenária onde existir alimentação externa e reservar a energia embarcada para os troços sem catenária.

Em mercadorias ligeiras, manobras ou serviços auxiliares, as necessidades podem ser diferentes das de um regional de passageiros. Aí encaixa a observação da ERA sobre locomotivas duais diesel-elétricas para manobras: veículos capazes de usar tração elétrica onde exista alimentação e manter capacidade fora dela. Não é uma solução de zero emissões em todos os momentos, mas pode reduzir a dependência do diesel puro e melhorar a flexibilidade.

O critério útil é perguntar o que se está a comprar: uma redução real de emissões e consumo num plano com data, ou simplesmente mais anos de dependência do gasóleo. Sem calendário de infraestrutura, financiamento e renovação de frota, o diesel moderno pode bloquear alternativas melhores.

• Útil como transição: quando há uma data para eletrificar, instalar carregamento ou lançar hidrogénio.
• Risco: dimensionar a rede em torno do diesel por comodidade operacional e atrasar investimentos necessários.
• Pergunta-chave: o comboio híbrido usa energia externa limpa quando pode ou apenas acrescenta complexidade ao sistema existente?

Infraestrutura e custos: a decisão não está apenas no comboio

Comparar comboios sem catenária exige olhar para o sistema completo. Eletrificar uma linha implica um investimento fixo elevado, mas oferece uma alimentação contínua e comprovada. Instalar carregadores ou ilhas de catenária pode ser mais seletivo, embora obrigue a que horários, potência elétrica e autonomia encaixem. Montar uma instalação de abastecimento de hidrogénio pode concentrar o investimento num ou em vários pontos, mas acrescenta cadeia de fornecimento de hidrogénio, armazenamento e segurança específica.

A regulamentação europeia insiste precisamente em planear infraestrutura de carregamento ou abastecimento para comboios de bateria ou hidrogénio nos troços que não possam ser eletrificados. Não basta comprar unidades novas: é preciso assegurar que poderão cumprir os diagramas de serviço durante anos, com manutenção, peças sobresselentes, pessoal formado e energia disponível.

Uma regra prática: quanto mais tráfego tiver uma linha, mais sentido ganha a eletrificação contínua; quanto mais descontínuos forem os troços sem catenária e mais perto estiverem de rede eletrificada, mais atrativa se torna a bateria; quanto mais longa e isolada for a rede sem eletrificar, mais argumentos pode ter o hidrogénio, desde que o fornecimento esteja resolvido. O diesel ou dual fica para transição, usos especiais ou casos em que ainda não há alternativa madura para o serviço concreto.

• Variáveis decisivas: frequência, extensão sem catenária, rampas, clima, massa do comboio, tempos de paragem, energia disponível, base de manutenção e vida útil contratual.
• Sinal de alarme: escolher uma tecnologia por moda sem estudo de exploração linha a linha.
• Boa prática: separar testes, encomendas firmes, entrada em serviço e desempenho real antes de generalizar conclusões.

Casos europeus e segurança: o que está comprovado e o que continua em avaliação

Na Europa já existem projetos comerciais e pilotos, mas nem todos significam o mesmo. Baden-Württemberg encomendou 20 Siemens Mireo Plus B para Ortenau com autonomia declarada de cerca de 80 km em bateria. Schleswig-Holstein encomendou 55 Stadler FLIRT Akku e acompanha a frota com infraestrutura específica de carregamento. A Alstom oferece BEMU com até 120 km declarados e o Coradia iLint de hidrogénio com até 1.000 km na sua aplicação de produto.

O caso de Bremervörde mostra uma infraestrutura ferroviária de hidrogénio documentada: a Linde inaugurou em 24 de agosto de 2022 uma instalação concebida para abastecer 14 comboios de passageiros a hidrogénio, com capacidade total aproximada de 1.600 kg por dia. Em contrapartida, marcos como os 1.175 km do iLint sem reabastecer devem ser citados como testes ou demonstrações de autonomia, não como exploração normal generalizada.

A segurança ferroviária não se improvisa. Baterias, depósitos de hidrogénio, pilhas de combustível, sistemas de carregamento e abastecimento exigem homologação, manutenção específica e formação do pessoal. Para o utilizador, o importante não é conhecer procedimentos técnicos, mas saber que estes comboios devem integrar-se no quadro de interoperabilidade e segurança ferroviária antes de prestarem serviço.

A conclusão é pouco espetacular, mas útil: não há um “comboio sem catenária” vencedor para tudo. Há linhas onde uma ilha de catenária e baterias resolvem o problema com elegância; outras onde o hidrogénio evita eletrificar muitos quilómetros; e casos onde o diesel dual ou híbrido cobre uma transição. A melhor tecnologia é a que encaixa na rede, não a que promete mais numa ficha técnica.

• Disponível: encomendas, referências e infraestrutura documentada como FLIRT Akku, Mireo Plus B, Coradia Continental BEMU ou Coradia iLint em redes concretas.
• Em avaliação: demonstrações de autonomia que ainda não equivalem por si só a implantação massiva.
• Critério final: verificar se existe infraestrutura, energia, homologação, manutenção e financiamento para toda a vida do serviço.