Affinato per la prima volta come concetto dal fondatore di Tesla e 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 coinvolge un tubo sigillato attraverso il quale si muovono i pod ad alta velocità, riducendo drasticamente i tempi di viaggio. Ad esempio, il viaggio da Londra a Edimburgo, che impiega più di quattro ore in treno, teoricamente richiederebbe 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 nell'aria utilizzando solo campi magnetici e nessun altro supporto.
Insieme ai treni a levitazione magnetica superveloci, 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, solo in funzione in una manciata di paesi, tra cui Cina e Giappone, i treni Maglev sono i più veloci al mondo, con una velocità record di375 mph (603 km / h). Tuttavia, i sistemi ferroviari sono incredibilmente costosi da costruire e spesso finiscono per languire come progetti vanity poco utilizzati.
Diritti d'autore della foto: Dipartimento dell'Energia
Esistono due tipi principali di tecnologia del treno a levitazione magnetica: sospensione elettromagnetica (EMS) e sospensione elettrodinamica (EDS).
EMS utilizza elettromagneti controllati elettronicamente nel treno per attirarlo su un binario d'acciaio magnetico, mentre EDS utilizza elettromagneti superconduttori sia sul treno che sulla rotaia per produrre una forza reciprocamente repellente che fa levitare le carrozze.
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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. Questa è anche nota come tecnologia di levitazione magnetica passiva.
In che modo Hyperloop usa la levitazione magnetica?
Nel concetto originale di Musk, i baccelli galleggiavano su uno strato di aria pressurizzata, in modo simile ai dischi che galleggiavano 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 all'hyperloop, utilizza la levitazione magnetica passiva per ottenere lo stesso effetto.
Diritti d'autore della foto: HyperloopTT
La 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 dei tradizionali sistemi maglev.
Con questo metodo, i magneti vengono posizionati sul lato inferiore delle capsule in una matrice Halbach. Questo concentra la forza magnetica dei magneti su un lato della matrice mentre cancella quasi completamente il campo sull'altro lato. Questi campi magnetici fanno fluttuare i pod mentre passano sopra le bobine elettromagnetiche incorporate nel binario. La spinta dei motori lineari spinge i baccelli 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 pista passiva, con l'unica energia in ingresso proveniente dalla velocità del pod.
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Diritti d'autore della foto: Virgin Hyperloop
Per entrambi i sistemi, la pressione dell'aria nei tunnel viene abbassata tramite pompe ad aria per favorire il movimento delle cialde. 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.
Hyperloop Progress
Ora che comprendiamo la levitazione magnetica, è tempo di guardare ai progressi che le aziende stanno facendo nell'espansione della tecnologia per uso generale.
In una notizia entusiasmante, Hyperloop della Virgin ha trasportato in sicurezza due passeggeri sul Pod-2 a due posti. Questo veicolo è una versione molto più piccola di quello 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 orarie, ma lo hanno fatto in modo sicuro e lo chiameremo una vittoria per la nuova tecnologia.
Ovviamente, Elon Musk non lascerà che Virgin si prenda 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 il viaggio hyperloop nella vita reale.
Il futuro di Hyperloop
Con tali grandi passi in avanti nel 2020, è naturale chiedersi quando vedremo il sistema di trasporto in pieno utilizzo. È ancora troppo presto per dirlo onestamente. La tecnologia è incredibilmente costosa e ha ancora molta strada da fare per raggiungere le velocità previste che scienziati e ingegneri pensano che sia in grado di raggiungere.
Per ora, continueremo a osservare i progressi e ti terremo aggiornato sugli ultimi sviluppi nei trasporti basati sulla levitazione magnetica come l'Hyperloop.
