Coche frigorífico

Tras el fin de la Guerra Civil Estadounidense , Chicago, Illinois, se convirtió en un importante centro ferroviario para la distribución de ganado criado en las Grandes Llanuras a los mercados del este. ^{[ 1 ]} El transporte de los animales desde los ranchos de Texas requería que los rebaños fueran conducidos hasta 1900 km (1200 millas) hasta las terminales ferroviarias de Kansas City, Missouri , o posteriormente a lugares más occidentales, como Abilene, Kansas (1867, Kansas Pacific Railway ) y Dodge City, Kansas (1872, Santa Fe Railroad ), donde se cargaban en vagones especializados y se transportaban vivos ("en pie") a los centros de procesamiento regionales. Conducir el ganado a través de las llanuras también provocaba una enorme pérdida de peso, y algunos animales morían durante el trayecto. 

Al llegar a la planta procesadora local, los mayoristas sacrificaban el ganado y lo entregaban fresco a las carnicerías cercanas para su venta al por menor, ahumado o envasado en barriles de sal para su envío. El transporte de animales vivos por ferrocarril presentaba ineficiencias costosas, sobre todo porque aproximadamente el 60 % de su masa no era comestible. La muerte de los animales debilitados por el largo trayecto incrementaba aún más el costo de envío por unidad. Los procesadores de carne buscaban un método para enviar carne procesada desde sus plantas de envasado en Chicago a los mercados del este.

Durante mediados del siglo XIX, se hicieron intentos de transportar productos agrícolas por ferrocarril. Ya en 1842, el Ferrocarril Occidental de Massachusetts fue reportado en la edición del 15 de junio del Boston Traveler que estaba experimentando con diseños innovadores de vagones de carga capaces de transportar todo tipo de productos perecederos sin que se estropearan. ^{[ 2 ]} El primer vagón refrigerado entró en servicio en junio de 1851, en el Ferrocarril del Norte (Nueva York) (o NRNY, que más tarde pasó a formar parte del Ferrocarril de Rutland ). Esta "nevera sobre ruedas" tuvo un éxito limitado, ya que solo era funcional en clima frío. Ese mismo año, el Ferrocarril de Ogdensburg y Lake Champlain (O&LC) comenzó a transportar mantequilla a Boston en vagones de carga construidos específicamente para ello, utilizando hielo para la refrigeración.

Carne

El primer cargamento de carne procesada salió de los corrales de Chicago en 1857 en vagones de carga comunes adaptados con compartimentos llenos de hielo. Colocar la carne directamente sobre el hielo provocaba decoloración y afectaba el sabor, lo que lo hacía poco práctico. Durante ese mismo período, Gustavus Swift experimentó transportando carne cortada en una hilera de diez vagones de carga sin puertas, e hizo algunos envíos de prueba a Nueva York durante los meses de invierno a través del ferrocarril Grand Trunk (GTR). El método resultó demasiado limitado para ser práctico.

William Davis , de Detroit , patentó un vagón frigorífico que utilizaba estantes metálicos para suspender las canales sobre una mezcla congelada de hielo y sal. En 1868, vendió el diseño a George H. Hammond , un empacador de carne de Detroit, quien construyó un conjunto de vagones para transportar sus productos a Boston, utilizando hielo de los Grandes Lagos para la refrigeración. ^{[ 3 ]} La carga tendía a balancearse hacia un lado cuando el vagón entraba en una curva a alta velocidad, y el uso de las unidades se suspendió después de varios descarrilamientos. En 1878, Swift contrató al ingeniero Andrew Chase para diseñar un vagón ventilado y bien aislado, y colocó el hielo en un compartimento en la parte superior del vagón, permitiendo que el aire frío fluyera naturalmente hacia abajo. ^{[ 4 ]} La carne se empaquetaba firmemente en la parte inferior del vagón para mantener el centro de gravedad bajo y evitar que la carga se desplazara. El diseño de Chase demostró ser una solución práctica, proporcionando transporte con temperatura controlada de carnes procesadas. Esto permitió a Swift and Company enviar sus productos por todo Estados Unidos e internacionalmente.

Los intentos de Swift por vender el diseño de Chase a las principales compañías ferroviarias fueron rechazados, ya que estas temían poner en peligro sus considerables inversiones en vagones de ganado , corrales y cebaderos si el transporte de carne refrigerada se popularizaba. En respuesta, Swift financió la producción inicial por su cuenta y, cuando las compañías ferroviarias estadounidenses rechazaron su propuesta, contrató a la GTR (una compañía ferroviaria que obtenía pocos ingresos del transporte de ganado vivo) para transportar los vagones a Michigan y luego hacia el este a través de Canadá. En 1880, la Peninsular Car Company (posteriormente adquirida por ACF) entregó la primera de estas unidades a Swift, y así se creó la Swift Refrigerator Line (SRL). En un año, la flota de la línea había aumentado a casi 200 unidades, y Swift transportaba un promedio de 3000 canales semanales a Boston, Massachusetts . Empresas competidoras como Armour and Company no tardaron en seguir su ejemplo. En 1920, la SRL poseía y operaba 7.000 vagones refrigerados con hielo. La General American Transportation Corporation asumiría la propiedad de la línea en 1930.

Entregas de ganado vivo y carne procesada a Nueva York ( toneladas cortas ):

Los vagones en cuestión circulaban por las líneas ferroviarias Erie , Lackawanna , New York Central y Pennsylvania .

Fuente: Railway Review , 29 de enero de 1887, pág.  62.

Vagones frigoríficos estadounidenses del siglo XIX:

Fuente: Manual de Ferrocarriles de Poor e informes de la ICC y del Censo de los Estados Unidos .

El uso del hielo para refrigerar y conservar alimentos se remonta a la prehistoria. A lo largo de los siglos, la recolección estacional de nieve y hielo fue una práctica habitual en muchas culturas. China, Grecia y Roma almacenaban hielo y nieve en cuevas, refugios subterráneos o neveras revestidas con paja u otros materiales aislantes. El racionamiento del hielo permitía conservar los alimentos durante los periodos de calor, una práctica que se empleó con éxito durante siglos. Durante la mayor parte del siglo XIX, se utilizaba hielo natural (recolectado de estanques y lagos) para abastecer los vagones frigoríficos. En altitudes elevadas o latitudes septentrionales, a menudo se llenaban depósitos de agua de 30 cm y se dejaban congelar. El hielo se cortaba normalmente en bloques durante el invierno y se almacenaba en almacenes aislados para su uso posterior, con serrín y heno alrededor de los bloques para proporcionar un aislamiento adicional. Un vagón frigorífico de madera de finales del siglo XIX requería recarga de hielo cada 400 km a 640 km .  

El recubrimiento con hielo es la práctica de colocar una capa de hielo picado de 51 mm a 100 mm ( 2 a 4 pulgadas) sobre productos agrícolas con alta tasa de respiración, que requieren alta humedad relativa y se benefician de que el agente refrigerante se encuentre directamente sobre la carga (o dentro de las cajas individuales). Los vagones con productos frescos preenfriados se recubrían con hielo justo antes del envío. Este recubrimiento añadía un peso muerto considerable a la carga. Recubrir con hielo un vagón frigorífico de 12 m (40 pies ) requería más de 4500 kg (10 000 libras ) de hielo. Se había postulado que, a medida que el hielo se derretía, el agua fría resultante se filtraría a través de la carga, continuando el proceso de enfriamiento. Sin embargo, se descubrió que el recubrimiento con hielo solo beneficiaba a las capas superiores de la carga y que el agua del hielo derretido a menudo pasaba por los espacios entre las cajas y los palés, con poco o ningún efecto de enfriamiento. Finalmente se determinó que la aplicación de glaseado en la superficie solo era útil para evitar un aumento de la temperatura y, por lo tanto, se dejó de utilizar.    

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  Hombres recolectan hielo en el lago Saint Clair de Michigan , alrededor de 1905. El hielo se cortaba en bloques, se transportaba en carreta a un almacén frigorífico y se guardaba allí hasta que se necesitara.
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  Los bloques de hielo (también llamados "tortas") se colocaban manualmente en los vagones refrigerados desde un muelle de hielo cubierto. Cada bloque pesaba entre 91 y 181 kg (200 y 400 libras ) . El hielo picado se usaba normalmente para los vagones de carne. 

El ciclo de servicio típico para un vagón frigorífico para productos agrícolas refrigerado con hielo (generalmente manejado como parte de un bloque de vagones):

1. Los coches se limpiaban con agua caliente o vapor.
2. Dependiendo de la carga, los vagones podían someterse a cuatro horas de "preenfriamiento" antes de la carga. Este proceso consistía en soplar aire frío a través de una compuerta de hielo y dejar salir el aire caliente por las demás. Esta práctica, que se remonta prácticamente a los inicios de los vagones frigoríficos, conservaba el hielo y garantizaba una carga más fresca.
3. Los depósitos de hielo de los vagones se llenaban, ya fuera manualmente desde un muelle de hielo , mediante equipos de carga mecánicos o (en lugares donde la demanda de hielo era esporádica) utilizando vagones de hielo especialmente diseñados para tal fin.
4. Los coches fueron entregados al transportista para su carga y se rellenó el depósito de hielo.
5. Dependiendo de la carga y el destino, es posible que los coches hayan sido fumigados.
6. El tren partiría hacia los mercados del este.
7. Los vagones se volvían a congelar durante el trayecto aproximadamente una vez al día.
8. Al llegar a su destino, los coches fueron descargados.
9. Si hay demanda, los vagones se devolverán vacíos a su punto de origen. Si no hay demanda, se limpiarán y posiblemente se utilizarán para un envío de vagones secos.

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  Este grabado del vagón original de Tiffany, denominado "Vagón de Verano e Invierno", apareció en la Railroad Gazette justo antes de que Joel Tiffany recibiera la patente de su vagón frigorífico en julio de 1877. El diseño de Tiffany montaba el depósito de hielo en una claraboya sobre el techo del vagón y aprovechaba el movimiento del tren para hacer circular aire frío por todo el espacio de carga.
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  Un singular vagón frigorífico de doble puerta utilizaba el «Sistema de Refrigeración Automática Hanrahan», fabricado por ACF alrededor de 1898. El vagón contaba con un único depósito de hielo central, que, según se decía, proporcionaba una mejor distribución del aire frío. Las dos cámaras frigoríficas independientes resultaban idóneas para envíos de carga parcial (LCL).
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  Un vagón frigorífico corto, anterior a 1911, luce un anuncio del tónico Malt Nutrine de Anheuser-Busch . El uso de publicidad similar en vagones de carga fue prohibido por la Comisión de Comercio Interestatal en 1937, y a partir de entonces, los vagones con esta decoración ya no podían ser aceptados para el intercambio entre líneas.

Los vagones frigoríficos requerían un aislamiento eficaz para proteger su contenido de las temperaturas extremas. El fieltro de pelo , derivado del pelo de ganado comprimido y colocado entre el suelo y las paredes del vagón, era económico, pero tenía defectos:  durante su vida útil de tres a cuatro años, se deterioraba, pudriendo las divisiones de madera y contaminando la carga con un olor desagradable. El mayor coste de otros materiales, como el linofieltro (tejido con fibras de lino ) o el corcho , impidió su adopción generalizada. Los materiales sintéticos, como la fibra de vidrio y la espuma de poliestireno , ambos introducidos después de la Segunda Guerra Mundial , ofrecieron la solución más rentable y práctica.

La Oficina de Transporte de Defensa de los Estados Unidos implementó el uso compartido obligatorio de vagones frigoríficos de clase RS para productos agrícolas desde 1941 hasta 1948. La experiencia de la Segunda Guerra Mundial reveló que los vagones pasaban el 60 por ciento de su tiempo viajando cargados, el 30 por ciento vacíos y el 10 por ciento inactivos; e indicó que el promedio de 14 cargas que cada vagón transportaba por año incluía 5 que requerían hielo en el búnker, 1 que requería calefacción y 8 que utilizaban ventilación o hielo en la parte superior. ^{[ 7 ]}

Después de la experiencia con diversas especificaciones de vagones, la Asociación Unida de Frutas y Verduras Frescas (UFF&VA) enumeró lo que consideraba las mejores características de los vagones refrigeradores de hielo en 1948: ^{[ 8 ]}

• Carrocerías de acero (en lugar de madera) para una mejor protección de aislamiento y mayor rigidez, lo que reduce las filtraciones alrededor de las puertas.
• Un espesor mínimo de aislamiento de 4 pulgadas (10 cm), con todo el aislamiento protegido de la humedad. 
• Camiones y equipos de tiro acolchados para minimizar los golpes y magulladuras en los productos.
• Dimensiones interiores estandarizadas para permitir mejores métodos de carga con contenedores estandarizados.
• Mamparas ajustables para el depósito de hielo que permiten un mayor espacio en el suelo para los transportistas que utilizan únicamente hielo en la parte superior.
• Rejillas ajustables verticalmente dentro de los depósitos de hielo para permitir la formación de hielo a media etapa y reducir los costos de hielo cuando sea apropiado.
• Circulación de aire forzada dentro del coche
• Un revestimiento adicional permite que los conductos de ventilación laterales hagan circular el aire alrededor de toda la carga, evitando el contacto con las paredes exteriores del vagón.
• Estantes de piso perforados que brindan protección y circulación de aire similares debajo de la carga.
• Disposiciones para el preenfriado de los vagones mediante una unidad portátil en las plataformas de carga.

En la segunda mitad del siglo XX, la refrigeración mecánica comenzó a reemplazar los sistemas basados ​​en hielo. Poco después, las unidades de refrigeración mecánica sustituyeron a la gran cantidad de personal necesario para reabastecer de hielo los vagones. La puerta corrediza con tapón fue introducida experimentalmente por PFE (Pacific Fruit Express) en abril de 1947, cuando uno de sus vagones de la serie R-40-10, el n.° 42626, fue equipado con ella. Los vagones refrigerados de la serie R-40-26 de PFE, diseñados en 1949 y construidos en 1951, fueron los primeros vagones de producción en serie en estar equipados con este sistema. Además, el ferrocarril Santa Fe fue el primero en utilizar puertas con tapón en sus vagones de la serie SFRD RR-47, que también fueron construidos en 1951. Este tipo de puerta proporcionaba una abertura más grande de seis pies para facilitar la carga y descarga de los vagones. Estas puertas de ajuste preciso estaban mejor aisladas y podían mantener una temperatura uniforme dentro del vagón. A mediados de la década de 1970, los pocos vagones cisterna de hielo que quedaban fueron relegados al servicio de "hielo superficial", en el que se aplicaba hielo picado sobre el hielo.

En 1965, los talleres de la compañía ferroviaria Santa Fe en Topeka, Kansas, construyeron cinco vagones frigoríficos experimentales que utilizaban nitrógeno líquido como refrigerante. Si la temperatura superaba un nivel predeterminado, se liberaba una niebla producida por el nitrógeno líquido en todo el vagón. Cada vagón transportaba 1400 kg de refrigerante y podía mantener una temperatura de -30 ° C . Durante la década de 1990, algunos fabricantes de vagones experimentaron con el uso de dióxido _de carbono líquido ( CO₂ ) como refrigerante. Esta iniciativa surgió como respuesta al aumento del precio del combustible y buscaba eliminar los sistemas de refrigeración mecánicos convencionales que requerían mantenimiento periódico. El sistema de CO₂ _puede mantener la carga congelada durante 14 a 16 días.  

Se pusieron en servicio varios cientos de vagones frigoríficos criogénicos para el transporte de alimentos congelados. Sin embargo, no lograron una amplia aceptación (debido en parte al creciente costo del dióxido de carbono líquido).

En los museos ferroviarios de todo el mundo se pueden encontrar ejemplos de muchos estilos de frigoríficos y vagones frigoríficos.

El Museo del Ferrocarril Western Pacific en Portola, California, cuenta con una colección muy completa de vagones del siglo XX, que incluye vagones frigoríficos con carrocería de madera, vagones frigoríficos con carrocería de acero, uno de los primeros vagones frigoríficos mecánicos, vagones frigoríficos mecánicos posteriores y un vagón frigorífico criogénico, así como varios vagones de carga "aislados" que también se utilizaban para el transporte de alimentos.

El transporte refrigerado estándar se utiliza a menudo para productos con una vida útil refrigerada inferior a 14 días  : aguacates, flores cortadas , hortalizas de hoja verde, lechuga, mangos, productos cárnicos, champiñones, melocotones y nectarinas, piñas y papayas, cerezas dulces y tomates. Los vagones refrigerados "exprés" se emplean normalmente para el transporte de productos perecederos especiales: productos con una vida útil refrigerada inferior a siete días, como sangre humana, pescado, cebolletas , leche, fresas y ciertos productos farmacéuticos.

Los primeros vagones frigoríficos para servicio exprés entraron en servicio alrededor de 1890, poco después de que se establecieran las primeras rutas de trenes exprés en Norteamérica. Su uso generalizado no se generalizó hasta principios del siglo XX. La mayoría de las unidades diseñadas para el servicio exprés son más grandes que sus homólogas estándar y suelen estar construidas más como vagones de equipaje que como vagones de carga. Deben estar equipados con bogies y frenos de alta velocidad y,  si circulan delante del vagón de pasajeros, también deben incorporar una línea de aire para el frenado neumático, una línea de aire para señales de comunicación y una línea de vapor para la calefacción del tren. Las unidades exprés solían pintarse con los colores de los vagones de pasajeros, como el verde Pullman .

El primer vagón frigorífico exprés construido específicamente para este fin salió de los talleres Susquehanna del ferrocarril Erie el 1 de agosto de 1886. Para 1927, unos 2218 vagones exprés recorrían las vías estadounidenses, y tres años después, esa cifra ascendió a 3264. En 1940, las líneas ferroviarias privadas comenzaron a construir y operar sus propios vagones frigoríficos, siendo la Railway Express Agency (REA) la más grande con diferencia. En 1948, la flota de la REA (que continuaría expandiéndose en la década de 1950) contaba con aproximadamente 1800 vagones, muchos de los cuales eran vagones cama para tropas de la Segunda Guerra Mundial modificados para el transporte refrigerado exprés. Para 1965, debido a la disminución del tráfico refrigerado, muchos vagones frigoríficos exprés fueron arrendados a las compañías ferroviarias para su uso como transporte de correo a granel.

Durante muchos años, prácticamente todo el tráfico de productos perecederos en Estados Unidos se realizaba por ferrocarril. Si bien los ferrocarriles estaban sujetos a la regulación gubernamental en cuanto a las tarifas de envío, las empresas de transporte por carretera podían fijar sus propias tarifas para el transporte de productos agrícolas, lo que les otorgaba una ventaja competitiva. En marzo de 1979, la Comisión de Comercio Interestatal ( ICC) eximió al transporte ferroviario de frutas y verduras frescas de toda regulación económica. Una vez eliminada la "Cláusula de Exención Agrícola" de la Ley de Comercio Interestatal , los ferrocarriles comenzaron a impulsar agresivamente el negocio de remolques sobre vagones plataforma (TOFC, por sus siglas en inglés) (una forma de transporte intermodal de mercancías ) para remolques refrigerados. Dando un paso más allá, varias empresas de transporte (incluidas PFE y SFRD) adquirieron sus propios remolques refrigerados para competir con los camiones interestatales.

En 1970, el jugo de naranja Tropicana se enviaba a granel en vagones isotérmicos en un viaje de ida y vuelta semanal desde Bradenton, Florida , hasta Kearny, Nueva Jersey . Al año siguiente, la compañía operaba dos trenes unitarios de 60 vagones por semana, cada uno transportando alrededor de 1.000.000 de galones estadounidenses (3.800.000 L; 830.000 galones imperiales ) de jugo. El 7 de junio de 1971, el "Great White Juice Train" (el primer tren unitario en la industria alimentaria, compuesto por 150 vagones isotérmicos de 100 toneladas cortas (91 t; 89 toneladas largas) fabricados en los talleres de Fruit Growers Express en Alexandria, Virginia ) comenzó a operar en la ruta de 1.250 millas (2.010 km) . Pronto se agregaron 100 vagones más y se instalaron pequeñas unidades de refrigeración mecánica para mantener temperaturas constantes. Tropicana ahorró 40 millones de dólares en costos de combustible durante sus primeros 10 años de funcionamiento.     

En 2006, Railex LLC lanzó un servicio en asociación con Union Pacific Railroad y CSX entre Wallula, Washington , y Rotterdam, Nueva York , seguido en 2008 por una línea de Delano, California , a Nueva York, y un servicio a Jacksonville, Florida desde la costa oeste en 2014. Railex opera trenes unitarios de 55 vagones refrigerados grandes, "placa F" . ^{[ 15 ]} En 2013 se anunciaron dos servicios adicionales de trenes unitarios refrigerados, el Green Express, de Tampa, Florida a Kingsbury, Indiana , operado por CSX y la Autoridad Portuaria de Tampa, ^{[ 16 ]} y el TransCold Express operado por McKay Transcold, LLC y BNSF, que conecta el Valle Central de California con el medio oeste. ^{[ 17 ]}