Affinato per la prima volta come concetto da Tesla e dal fondatore di SpaceX Elon Musk nel 2012, l'hyperloop è pubblicizzato come il futuro del trasporto passeggeri.
Per chi non lo sapesse, hyperloop è un sistema di trasporto passeggeri ad alta velocità che prevede un tubo sigillato attraverso il quale si muovono i pod ad alta velocità, riducendo i tempi di viaggio. Ad esempio, il viaggio da Londra a Edimburgo – che dura più di quattro ore su un treno – richiederebbe teoricamente solo 30 minuti.
Da allora Musk ha incoraggiato le startup e i progetti guidati dagli studenti a creare le proprie versioni di hyperloop. Il sistema ad alta velocità utilizza una versione della levitazione magnetica, ma cos'è e come funziona?
Cos'è la levitazione magnetica?
La levitazione magnetica, o maglev, è quando un oggetto è sospeso in aria usando solo campi magnetici e nessun altro supporto.
Insieme ai treni Maglev super veloci, la levitazione magnetica ha vari usi ingegneristici, inclusi i cuscinetti magnetici. Può anche essere utilizzato per scopi di visualizzazione e novità, come altoparlanti galleggianti.
Come funziona la levitazione magnetica?
L'uso più noto della levitazione magnetica è nei treni a levitazione magnetica. Attualmente, in funzione solo in una manciata di paesi, tra cui Cina e Giappone, i treni Maglev sono i più veloci al mondo, con una velocità record di 375 mph (603 km/h). Tuttavia, i sistemi ferroviari sono incredibilmente costosi da costruire e spesso finiscono per languire come progetti di vanità poco utilizzati.
Credito fotografico: Dipartimento dell'EnergiaEsistono due tipi principali di tecnologia del treno maglev: sospensione elettromagnetica (EMS) e sospensione elettrodinamica (EDS).
SME utilizza elettromagneti controllati elettronicamente nel treno per attirarlo su un binario magnetico in acciaio, mentre EDS utilizza elettromagneti superconduttori sia sul treno che sulla rotaia per produrre una forza reciprocamente repellente che fa levitare le carrozze.
Una variante della tecnologia EDS, utilizzata nel sistema Inductrack, utilizza una serie di magneti permanenti sul lato inferiore del treno, invece di elettromagneti alimentati o magneti superconduttori raffreddati. Questo è anche noto come tecnologia di levitazione magnetica passiva.
In che modo Hyperloop utilizza la levitazione magnetica?
Nel concetto originale di Musk, i baccelli galleggiavano su uno strato di aria pressurizzata, in modo simile ai dischi che galleggiano su un tavolo da air hockey. Tuttavia, una versione più recente della tecnologia di Hyperloop Transportation Technologies (HTT) - una delle due società che guidano la corsa hyperloop - utilizza la levitazione magnetica passiva per ottenere lo stesso effetto.
Credito fotografico: HyperloopTTLa tecnologia è stata concessa in licenza a HTT da Lawrence Livermore National Labs (LLNL), che l'ha sviluppata come parte del sistema Inductrack. Si ritiene che questo metodo sia più economico e più sicuro rispetto ai tradizionali sistemi maglev.
Con questo metodo, i magneti vengono posizionati sul lato inferiore delle capsule in un array Halbach. Questo concentra la forza magnetica dei magneti su un lato dell'array mentre annulla quasi completamente il campo sull'altro lato. Questi campi magnetici fanno galleggiare i pod mentre passano sopra le bobine elettromagnetiche incorporate nella pista. La spinta dei motori lineari spinge i pod in avanti.
Il principale rivale di HTT, Hyperloop One, utilizza anche un sistema di levitazione magnetica passiva in cui i magneti permanenti sul lato del pod respingono una traccia passiva, con l'unica energia in ingresso proveniente dalla velocità del pod.
Credito fotografico: Virgin HyperloopPer entrambi i sistemi, la pressione dell'aria nei tunnel viene abbassata mediante pompe ad aria per favorire il movimento dei baccelli. La bassa pressione dell'aria riduce drasticamente la resistenza in modo che sia necessaria solo una quantità relativamente piccola di elettricità per raggiungere le velocità massime.
Progresso Hyperloop
Ora che abbiamo compreso la levitazione magnetica, è tempo di guardare ai progressi che le aziende stanno facendo nell'espandere la tecnologia per uso generale.
In una notizia entusiasmante, Hyperloop di Virgin ha trasportato in sicurezza due passeggeri sul Pod-2 a 2 posti. Questo veicolo è una versione molto più piccola di ciò che ci aspettiamo dall'azienda in seguito. Secondo le proiezioni di Virgin, un giorno vedremo un veicolo passeggeri da 28 posti.
Il modello attuale ha raggiunto solo 107 miglia all'ora, ma lo hanno fatto in sicurezza e lo chiameremo una vittoria per la nuova tecnologia.
Ovviamente, Elon Musk non sta permettendo a Virgin di prendersi tutta la gloria di Hyperloop. Nel luglio di quest'anno, Musk ha twittato che non vedeva l'ora di costruire un tunnel lungo 10 chilometri con diverse curve per imitare meglio i viaggi hyperloop nella vita reale.
Il futuro di Hyperloop
Con questi grandi progressi nel 2020, è naturale chiedersi quando vedremo il sistema di trasporto in pieno utilizzo. È ancora presto per dirlo onestamente. La tecnologia è incredibilmente costosa e ha ancora molta strada da fare per raggiungere le velocità previste di cui scienziati e ingegneri pensano che sia capace.
Per ora, continueremo a osservare i progressi e ti terremo aggiornato sugli ultimi sviluppi nei trasporti basati sulla levitazione magnetica come l'Hyperloop.
