Le reti ferroviarie densamente sviluppate offrono collegamenti fondamentali per il trasporto di grandi volumi di merci. Quando i corridoi merci sono separati da quelli passeggeri, i treni possono effettivamente viaggiare con una velocità media superiore del 25-40 percento. Nei principali centri di trasporto, l'automazione si è affermata grazie a sistemi terminali in grado di gestire oltre 80 carri ferroviari ogni ora, sfruttando enormi gru a cavalletto e nastri trasportatori che si estendono su interi scali. Anche la disposizione di questi terminali fa la differenza: un buon design riduce la necessità di trasbordo tra diversi modi di trasporto, consentendo così alle navi cariche di carbone, ai convogli di cereali e ad altre merci sfuse di trascorrere meno tempo in attesa di passare da un sistema all'altro prima della ripartenza.
I treni merci standard con circa 100 vagoni trasportano tipicamente circa 10.000 tonnellate di carico, una quantità che richiederebbe all'incirca 300 semirimorchi per essere spostata. Questo conferisce al trasporto ferroviario un vantaggio reale in termini di capacità di ridimensionare le operazioni secondo le esigenze. Considerando tratte superiori ai 300 miglia, le aziende risparmiano circa il 60 percento sui costi di trasporto per tonnellata rispetto all'uso esclusivo di camion. Molti tra i principali operatori ferroviari aumentano ulteriormente questi risparmi impiegando configurazioni speciali di locomotive nelle quali la potenza è distribuita su più motori, insieme a composizioni di treni dedicate che viaggiano direttamente dalla partenza alla destinazione senza fermarsi nei bacini di smistamento. Queste operazioni ottimizzate fanno la differenza nel trasporto efficiente di materie prime minerarie, materiali da costruzione e diverse forme di risorse energetiche attraverso il paese.
Le operazioni ferroviarie su larga scala affrontano diverse sfide infrastrutturali significative con cui gli operatori devono confrontarsi quotidianamente. Il primo problema riguarda le limitazioni di peso. La maggior parte delle ferrovie europee limita il carico per asse a circa 32,5 tonnellate, il che significa che i treni non possono trasportare tanta merce quanto potrebbero altrimenti. Ciò costringe le aziende a utilizzare vagoni speciali quando trasportano minerali pesanti come minerale di ferro o carbone. Poi c'è il problema dei diversi scartamenti tra i paesi. Quando i treni attraversano i confini, devono trasferire la merce su nuovi vagoni oppure sostituire completamente i loro carrelli. Questo processo richiede tempo prezioso, aggiungendo in genere da 8 a 12 ore in più ai viaggi internazionali. Infine, il modo in cui le merci vengono scaricate dai treni dipende fortemente dal tipo di attrezzature disponibili in ogni destinazione. I sistemi di scarico a gravità funzionano meglio quando ci sono alte passerelle nelle vicinanze, mentre la movimentazione di cereali richiede impianti specifici con compressori. Alcune aziende hanno trovato soluzioni a questi problemi grazie a trasferimenti standardizzati di container e a una pianificazione intelligente presso terminali multimodali dove si collegano diversi modi di trasporto.
Per quanto riguarda il consumo di gasolio, il trasporto ferroviario merci utilizza effettivamente da tre a quattro volte meno carburante per tonnellata-chilometro rispetto al trasporto su strada. Perché? Perché i treni presentano una minore resistenza al rotolamento e una migliore aerodinamica durante il trasporto di carichi pesanti. Prendiamo ad esempio un normale treno merci: è in grado di spostare una tonnellata di merce per circa 470 miglia con appena un gallone di gasolio, superando i camion dal 300 al 400 percento secondo l'ultimo Freight Efficiency Report del 2024. E non dimentichiamo nemmeno i benefici ambientali. Spostare merci pesanti come carbone o cereali sul ferrovia riduce le emissioni di anidride carbonica di circa il 75% per tonnellata-miglio, come indicato dal Transportation Research Board nel 2023. Una differenza di questo tipo, col tempo, si accumula notevolmente.
Il costo del trasporto ferroviario equivale a quello del trasporto su strada intorno ai 300 km, ma una volta superati i circa 500 km per merci sfuse, il treno risulta decisamente più vantaggioso dal punto di vista economico. Considerando distanze di circa 800 km, il prezzo per tonnellata con il treno scende di circa il 60% rispetto a quanto richiesto dai camion. Perché? Semplicemente perché il fabbisogno di manodopera è notevolmente inferiore, dato che un solo equipaggio ferroviario può gestire un carico equivalente a 300 viaggi separati di camion. Inoltre, i treni consumano complessivamente molto meno carburante e non danneggiano le strade quasi quanto lo fanno tutti quei pesanti autocarri. Le grandi aziende che spediscono grandi quantitativi di prodotti raggiungono il loro punto di pareggio quando superano i 150.000 tonnellate-miglio all'anno. Ciò rende il trasporto ferroviario assolutamente essenziale per settori come le operazioni minerarie, le centrali elettriche che necessitano di consegne di carbone e le aziende agricole che devono trasportare i raccolti attraverso il paese.
Quando si tratta di trasportare materiali pesanti come carbone, minerale di ferro e materiali da costruzione, il trasporto ferroviario è imbattibile. Questi grandi treni merci spesso hanno più di 100 vagoni collegati tra loro, progettati appositamente per il trasporto di queste merci. Quello che li rende davvero unici è il sistema di scarico rotante con cui operano. Immaginate di scaricare 6.000 tonnellate di carbone in meno di mezz'ora! Una velocità del genere riduce notevolmente anche i costi del lavoro. Studi dimostrano che questo approccio meccanico consente un risparmio di circa il 40% rispetto allo svolgimento manuale del lavoro. Inoltre, l'intero sistema mantiene l'equipaggiamento operativo per la maggior parte del tempo e fa sì che le merci non rimangano in attesa nei terminali più del necessario.
Il trasporto di liquidi e sostanze chimiche pericolose richiede vagoni cisterna specializzati certificati secondo gli standard ISO. Questi veicoli sono dotati di strutture di contenimento a doppia parete, valvole di sfogo della pressione integrate e funzionalità di monitoraggio remoto. Tutte queste unità di trasporto devono rispettare il regolamento ADR 2023 dell'Accordo europeo relativo al trasporto internazionale di merci pericolose su strada. Ciò significa che devono essere completamente stagni e in grado di inviare dati in tempo reale agli operatori. Le misure di sicurezza aggiuntive riducono notevolmente il rischio di fuoriuscite accidentali, un aspetto particolarmente importante quando si maneggiano materiali infiammabili o sostanze che potrebbero danneggiare l'ambiente se rilasciate.
Per quanto riguarda il movimento dei cereali, ci sono fondamentalmente due modi per scaricarli dai veicoli di trasporto. Il primo metodo si basa sullo scarico per gravità attraverso i vagoni con fondo a silos. Questo approccio richiede pochissima energia, anche se necessita di binari rialzati all'estremità di ricezione. Poi abbiamo i sistemi pneumatici, che funzionano soffiando aria per spingere i cereali a una velocità di circa 500 bushel al minuto. Questi possono essere installati quasi ovunque su terreni pianeggianti, ma consumano circa il 15 percento di energia in più rispetto ai sistemi a gravità. La maggior parte delle grandi operazioni che gestiscono oltre 5.000 tonnellate al giorno preferisce i sistemi a gravità perché sono molto efficienti per volumi elevati. Tuttavia, quando lo spazio di stoccaggio è limitato o la costruzione di nuove infrastrutture non è fattibile, molti agricoltori e trasformatori ricorrono a queste alternative pneumatiche.
Il trasporto di merci sfuse dipende fortemente da carri ferroviari specializzati progettati specificamente per diversi tipi di carico. Ad esempio, i carri silos coperti proteggono materiali sensibili da pioggia e umidità quando trasportano prodotti come cereali o cemento in polvere. D'altra parte, i carri baule sono costruiti per resistere a carichi pesanti che non risentono dell'acqua — si pensi alle spedizioni di carbone o a montagne di metalli di scarto. Per quanto riguarda i vagoni a boccaporto, esistono notevoli differenze tra i vari modelli. Le versioni con scarico inferiore funzionano bene per svuotare rapidamente materiali aggregati necessari per opere stradali, grazie alla velocità di scarico. Al contrario, i vagoni con scarico laterale aiutano a mantenere separati i diversi tipi di fertilizzanti durante il trasporto, un aspetto fondamentale nelle filiere agricole. Alcuni moderni sistemi completamente automatici possono scaricare interamente il proprio contenuto in appena due minuti netti, un'operazione che richiederebbe ore se svolta manualmente nei terminal.
Lo standard EN 15954-1 stabilisce le prove richieste per i sistemi di aggancio e frenatura dei vagoni ferroviari, al fine di garantire che resistano a carichi elevati pari a 22,5 tonnellate per tonnellata-chilometro. L'obiettivo era migliorare l'interoperabilità tra paesi, ma interpretazioni diverse delle norme da parte delle varie nazioni creano problemi ai confini, dove i treni devono cambiare binario. A volte questi trasbordi richiedono da 3 a 5 ore per ogni fermata lungo il percorso. Per le aziende che trasportano merci come prodotti chimici o fertilizzanti liquidi attraverso diversi paesi, è fondamentale che tutti adottino le stesse modalità per documenti e certificazioni. Quando tutto funziona senza intoppi, invece di bloccarsi a ogni posto di controllo di frontiera, i tempi di transito possono ridursi fino al 30%, con un impatto significativo sui tempi di consegna e sui costi operativi.
Le corsie dedicate al trasporto merci sono binari ferroviari riservati ai treni cargo, che aumentano l'efficienza operando separatamente dai servizi passeggeri.
Il trasporto ferroviario diventa sempre più conveniente per le spedizioni di massa su distanze di 500 km o superiori, offrendo significativi risparmi per tonnellata rispetto al trasporto stradale.
Spostare le merci pesanti sul trasporto ferroviario riduce in modo significativo le emissioni di CO2, offrendo un'opzione più efficiente in termini di consumo di carburante e con minor impatto ambientale rispetto ai veicoli stradali.
Il trasporto ferroviario internazionale affronta sfide come le diverse larghezze dei binari e una documentazione molto complessa, che aggiungono tempo e complessità alle spedizioni di merci transfrontaliere.
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