Il grande motore che ha potuto, ha fatto e continua a fare la storia
La locomotiva diesel-elettrica compie 100 anni, segnando un secolo di innovazione e prestazioni
Introduzione
Il 23 ottobre 1925, quando la prima locomotiva diesel-elettrica uscì dalla linea diretta alla Central Railroad of New Jersey (CNJ), si comprese bene il ruolo che la locomotiva avrebbe dovuto svolgere nel «cantiere», ma il suo destino come nuovo tipo di motore non lo era.
Il vapore era il re, e lo era da 100 anni.
L'idea che il motore diesel-elettrico, sviluppato da General Electric in collaborazione con Ingersoll-Rand e American Locomotive Company, non solo avrebbe sostituito la locomotiva a vapore, ma avrebbe anche inaugurato i suoi 100 anni di dominio, non era probabilmente previsto.
Tranne, forse, Thomas Edison.
Edison aveva intuito le possibilità offerte dall'elettricità che il vapore poteva solo sognare già nel 1860 e iniziò il suo lavoro pionieristico sui treni completamente elettrici più tardi a Menlo Park, New Jersey, nel 1880. Eppure è stato solo con l'emergere del motore a combustione interna di Nicolaus Otto (ICE; inventato nel 1876) come applicazione industriale tra la fine del XIX e l'inizio del XX secolo, che ha trasformato l'industria automobilistica, aeronautica e navale, che l'idea di combinare un ICE e un sistema di propulsione elettrica in una locomotiva ha preso piede.
Il tempismo non avrebbe potuto essere più fortuito. Steam ha avuto un problema. In effetti, ne aveva molti. Si basava sul carbone, che lo rendeva fondamentalmente sporco. Richiedeva manodopera per trasportarlo dal tender al focolare della locomotiva. E l'unico modo per rendere più veloci i treni a vapore era costruire locomotive sempre più grandi, a loro volta limitate dall'infrastruttura ferroviaria, poiché l'intero sistema, non solo la caldaia, era costretto a crescere.
E nemmeno questo era sufficiente. Nel gergo del nostro secolo attuale, Steam aveva «problemi di scalabilità».
Aveva anche un problema di immagine. Il fumo e la fuliggine emessi dai motori a vapore alimentati a carbone avevano attirato l'attenzione pubblica e fatto scattare normative locali volte a limitare tale inquinamento entro i confini della città.
Un tipo diverso di potenza
«Tutto questo (l'inquinamento, i problemi di sicurezza, l'incapacità di scalare a velocità più elevate e percorrere lunghe distanze in modo economico) ha portato ad abbandonare il vapore», spiega Kris Hoellen, direttore esecutivo del B&O Railroad Museum. «La maggior parte delle città a quel punto aveva delle ordinanze che vietavano alle macchine a vapore di entrare nella propria giurisdizione con i propri poteri. Questo era vero qui a Baltimora, dove la B&O Railroad mandava i cavalli a radunarsi e faceva arrivare i treni a vapore. In effetti, B&O ha mantenuto una grande stalla proprio per questo scopo».
Cavalli?! Edison intravide un'opportunità di cambiamento epocale e nel 1925 General Electric e i suoi partner colsero l'occasione. Era nato il motore diesel-elettrico.
«Edison è sempre stata intenzionata a offrire alle ferrovie un'alternativa più pulita ed economica al vapore», afferma Steve Gerbracht, direttore della divisione Locomotive Architecture and Concept Development di Wabtec. «Con il decollare degli usi industriali dei motori a combustione interna, alla GE si è letteralmente accesa la lampadina che ha permesso alla locomotiva, indipendente dalle linee catenarie e dai terzi binari, di ospitare una propria centrale elettrica. Quindi, attraverso l'uso di un alternatore, l'energia meccanica generata dall'ICE, in questo caso un motore diesel, potrebbe essere convertita in energia elettrica che potrebbe azionare i motori di trazione sulle ruote dei treni.
«Questo connubio tra il motore a combustione interna e l'arsenale di componenti elettrici e apparecchiature di propulsione di Edison ha letteralmente cambiato la storia delle locomotive».
Da umili origini
La locomotiva diesel-elettrica CNJ 1000, nota anche come «GE Demonstrator #9681», non ha suscitato scalpore da un giorno all'altro, ma ha svolto il suo lavoro e lo ha fatto in modo più efficiente rispetto ai suoi predecessori a vapore.
La locomotiva serviva nel terminal del Bronx, vicino al porto di New York, dove svolgeva compiti di cantiere a corto raggio come smontare e assemblare treni merci, spostare vagoni su binari diversi e collegare o scollegare le auto per altri servizi, il tutto affermandosi in termini di manovrabilità e funzionamento economico.
Altre ferrovie se ne sono accorte.
Desiderose di studiare questa nuova tecnologia, le ferrovie di tutto il paese ordinarono presto altre unità «Box Cab Switcher» e altre locomotive sperimentali. La marea stava lentamente cambiando. Poi arrivò la seconda guerra mondiale e la maggiore efficienza, flessibilità e minori costi operativi dei modelli diesel-elettrici si dimostrarono irresistibili. Il dado era finito: l'era del diesel-elettrico era iniziata.
Il secolo diesel-elettrico si basa sul miglioramento continuo
«Se il 1925 rappresenta il «momento aha» dell'unione dell'ICE con un sistema di propulsione elettrica, negli ultimi 100 anni abbiamo ottimizzato quel pacchetto per ottenere maggiori prestazioni, ovvero minori emissioni e maggiore trazione, potenza, affidabilità ed efficienza del carburante», osserva Bob Bremmer, vicepresidente del gruppo per lo sviluppo dei prodotti, Wabtec. «Il successo di questo percorso di ottimizzazione, spesso guidato da Wabtec, è uno dei motivi principali per cui il settore celebra questo centenario».
Sebbene l'elenco delle innovazioni che hanno portato la locomotiva diesel-elettrica dal servizio «switcher» nel Bronx al colosso mondiale del trasporto pesante che è diventata oggi è troppo lungo per essere elencato qui, Wabtec ha svolto un ruolo chiave nelle pietre miliari più trasformative. Questi includono la sperimentazione del sistema di trazione AC, che ha aumentato lo sforzo di trazione del 60% rispetto ai precedenti sistemi DC; lo sviluppo di motori da 4.500-6.000 cavalli (il CNJ 1000 originale era di 300 CV) e i progressi digitali nei controlli delle locomotive che hanno cambiato il paradigma di tutto, dall'ottimizzazione del viaggio alla diagnostica e al supporto remoti.
«Ciò che continua a stupirmi», afferma Bremmer, «è che, indipendentemente da quanto grande o piccola sia la svolta che abbiamo fatto per aumentare le prestazioni delle nostre locomotive, stiamo ancora innovando sulla piattaforma diesel-elettrica fondata 100 anni fa.
«Parla della capacità di resistenza!»
Un'eredità vivente: guardare avanti, guardare indietro
Allo stesso tempo, non si può negare che dopo 100 anni di continui miglioramenti, a volte sorprendenti, a volte incrementali, apportati alla locomotiva diesel-elettrica, la curva delle prestazioni si stia appiattendo. Sì, il motore diesel-elettrico è ancora il re e Wabtec è ancora sinonimo di prestazioni ancora migliori (per nuove prove, si veda EVO Advantage), ma Bremmer percepisce i cambiamenti in atto.
«Non credo sia una coincidenza che l'era del vapore sia durata 100 anni e il diesel-elettrico i successivi 100. In effetti, le sfide che affrontiamo oggi nel settore ferroviario nel 2025 sono abbastanza analoghe a quelle del 1925. I motori diesel-elettrici funzionano davvero bene, ma in futuro ci sarà una transizione verso altre tecnologie. Non siamo ancora arrivati, ma siamo all'inizio di un nuovo capitolo, il prossimo capitolo, che credo sarà altrettanto rivoluzionario per il settore ferroviario come quello avvenuto nel 1925».
Tuttavia, indipendentemente dai cambiamenti successivi che si manifesteranno nel settore ferroviario, il successo del motore diesel-elettrico non può essere sopravvalutato. Il suo impatto è stato così ampio, così trasformativo.
«Penso che il motivo per cui la locomotiva diesel-elettrica è rimasta l'opzione preferita per gran parte del mondo sia lo stesso oggi di quando ha preso piede», afferma Chris Jackson, Senior Editor, Railway Gazette Group. «Hai un alimentatore compatto con la flessibilità di andare ovunque.
«Nel complesso, la locomotiva diesel-elettrica si è dimostrata più efficiente da utilizzare rispetto a qualsiasi altra forma di trazione ferroviaria: può percorrere distanze più lunghe e richiede meno manutenzione, quindi alla fine trasporta persone e merci in modo più efficiente rispetto ad altri modi di trasporto. E ciò consente lo svolgimento di più attività economiche, e in modo più efficiente. Alla fine, ciò ha comportato significativi benefici sociali oltre al ritorno dell'investimento per le ferrovie».
Conclude Hoellen: «Negli Stati Uniti ci sono circa 144.000 miglia di binari merci. A volte incontro persone che mi dicono: 'Oh, non prendo il treno', e ribadisco che forse no, ma praticamente tutto il resto che toccano e usano lo fa. Le ferrovie facilitano il commercio di oltre 2 miliardi di dollari al giorno negli Stati Uniti.
«E tutto questo è avvenuto davvero grazie al motore diesel-elettrico».
Nota: il CNJ 1000 è esposto al B&O Railroad Museum di Baltimora, MD. Il museo è aperto sette giorni su sette, dalle 10:00 alle 16:00.
