Hiperbucle
Modo propuesto de transporte de pasajeros y mercancías

Arte conceptual del funcionamiento interno del Hyperloop

Hyperloop es un sistema de transporte de alta velocidad propuesto tanto para pasajeros como para mercancías. [1] El concepto fue publicado por Elon Musk en un libro blanco de 2013 , donde se describía al hyperloop como un sistema de transporte que utiliza cápsulas sostenidas por una superficie que soporta aire dentro de un tubo de baja presión. [2] [3] Los sistemas Hyperloop tienen tres elementos esenciales: tubos, cápsulas y terminales. El tubo es un sistema grande y sellado de baja presión (normalmente un túnel largo). La cápsula es un vagón a presión atmosférica que experimenta baja resistencia o fricción del aire dentro del tubo [4] [5] utilizando propulsión magnética (en el diseño inicial, aumentada por un ventilador canalizado ). La terminal maneja las llegadas y salidas de las cápsulas. El hyperloop, en la forma propuesta por Musk, se diferencia de los vactrains tradicionales al depender de la presión del aire residual dentro del tubo para proporcionar sustentación de los perfiles aerodinámicos y propulsión por ventiladores; [2] sin embargo, muchas variantes posteriores que utilizan el nombre "hyperloop" se han mantenido relativamente cerca de los principios básicos de los vactrains.

Elon Musk se burló del hyperloop en un evento de 2012 y lo describió como un "quinto modo de transporte". [6] Musk publicó detalles de una versión alfa en un libro blanco el 22 de agosto de 2013, en el que el diseño del hyperloop incorporaba tubos de presión reducida con cápsulas presurizadas montadas sobre cojinetes de aire impulsados ​​por motores de inducción lineal y compresores axiales . [7] El libro blanco mostraba un ejemplo de ruta de hyperloop que iba desde la región de Los Ángeles hasta el área de la bahía de San Francisco , siguiendo aproximadamente el corredor de la Interestatal 5. [2] Algunos analistas de transporte cuestionaron las estimaciones de costos en el libro blanco, y algunos predijeron que un hyperloop costaría varios miles de millones de dólares más. [8] [9] [10]

El concepto de hyperloop ha sido promovido por Musk y SpaceX , y se alentó a otras empresas u organizaciones a colaborar en el desarrollo de la tecnología. [11] Un hyperloop de la Universidad Técnica de Múnich estableció un récord de velocidad de 463 km/h (288 mph) en julio de 2019 [12] [13] en el concurso de diseño de cápsulas organizado por SpaceX en Hawthorne , California. [14] Virgin Hyperloop realizó la primera prueba en humanos en noviembre de 2020 en su sitio de pruebas en Las Vegas , alcanzando una velocidad máxima de 172 km/h (107 mph). [15] Swisspod Technologies presentó una instalación de pruebas a escala 1:12 en forma circular para simular una trayectoria de hyperloop "infinita" en julio de 2021 en el campus de la EPFL en Lausana , Suiza . [16] En 2023, un nuevo esfuerzo europeo para estandarizar los "sistemas de hyperloop" publicó un borrador de norma. [17]

Hyperloop One , uno de los actores más conocidos y mejor financiados en el espacio hyperloop, se declaró en quiebra y cesó sus operaciones el 31 de diciembre de 2023. Otras empresas continúan desarrollando tecnología hyperloop. [18]

Historia

Musk mencionó por primera vez que estaba pensando en un concepto para un "quinto modo de transporte", llamándolo Hyperloop , en julio de 2012 en un evento de Pando Daily en Santa Mónica, California . Este hipotético modo de transporte de alta velocidad tendría las siguientes características: inmunidad al clima, libre de colisiones, el doble de velocidad que un avión, bajo consumo de energía y almacenamiento de energía para operaciones las 24 horas. [19] Se eligió el nombre Hyperloop porque iría en un bucle. En mayo de 2013, Musk comparó a Hyperloop con un "cruce entre un Concorde y un cañón de riel y una mesa de hockey de aire ". [20] Para 2016, Musk imaginó que las versiones más avanzadas podrían potencialmente ir a velocidad hipersónica . [21]

Desde finales de 2012 hasta agosto de 2013, un grupo de ingenieros de Tesla y SpaceX trabajó en el modelado del concepto Hyperloop de Musk. [22] Se publicó un modelo conceptual del sistema inicial en los sitios web de Tesla y SpaceX [2] [23] que describe un posible diseño, función, vía y costo de un sistema hyperloop. [2] En el diseño alfa, se imaginó que las cápsulas acelerarían a velocidades de crucero gradualmente utilizando motores eléctricos lineales y se deslizarían por encima de su pista en cojinetes de aire a través de tubos sobre el suelo en columnas o bajo el suelo en túneles para evitar los desafíos de los pasos a nivel . Se estimó que un sistema hyperloop ideal sería más eficiente energéticamente, [24] [25] silencioso y autónomo que los modos de transporte masivo existentes en la década de 2010. [26] El Hyperloop Alpha se lanzó como un diseño de código abierto . Musk invitó a la gente a enviar comentarios para "ver si pueden encontrar formas de mejorarlo". [27] La ​​marca registrada " HYPERLOOP ", aplicable al "transporte de mercancías a alta velocidad en tubos", fue otorgada a SpaceX el 4 de abril de 2017. [28] [29]

El 15 de junio de 2015, SpaceX anunció que construiría una pista de pruebas Hyperloop de 1 milla de largo (1,6 km) ubicada junto a las instalaciones de SpaceX en Hawthorne . [30] [31] La pista se completó y se utilizó para probar diseños de cápsulas suministrados por terceros en la competencia.

El 30 de noviembre de 2015, cuando varias empresas comerciales y docenas de equipos de estudiantes estaban trabajando en el desarrollo de tecnologías Hyperloop, el Wall Street Journal afirmó que "'El Movimiento Hyperloop', como se autodenominan algunos de sus miembros no afiliados, es oficialmente más grande que el hombre que lo inició". [32]

El equipo de hyperloop del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) desarrolló un prototipo de cápsula de hyperloop, que presentaron en el Museo del MIT el 13 de mayo de 2016. Su diseño utilizó suspensión electrodinámica para levitar y frenado por corrientes parásitas . [33]

En noviembre de 2020, dos empleados de Virgin Hyperloop realizaron una prueba temprana con pasajeros de la tecnología Hyperloop de baja velocidad [ aclaración necesaria ] , donde la unidad alcanzó una velocidad máxima de 172 km/h (107 mph). [34]

En enero de 2023, el Comité Europeo de Normalización Electrotécnica publicó el primer estándar técnico para sistemas hyperloop. [17] [ se necesita una fuente no primaria ] Hardt Hyperloop demostró un cambio de carril Hyperloop sin componentes móviles en la infraestructura en junio de 2019 en su sitio de prueba en Delft , Países Bajos . [35]

A partir del 21 de diciembre de 2023, Hyperloop One , una empresa que había estado trabajando para comercializar Hyperloop, finalizó sus operaciones. [18]

En China se siguió trabajando en un proyecto similar. En julio de 2024, CASIC realizó una prueba de su sistema ferroviario de bajo vacío. [36]

Teoría y funcionamiento

Representación artística de una cápsula Hyperloop: compresor axial en la parte delantera, compartimento de pasajeros en el medio, compartimento de batería en la parte trasera y esquís con ruedas neumáticas en la parte inferior.
Un boceto en 3D de una posible infraestructura de Hyperloop. Los tubos de acero se ven transparentes en esta imagen.

El concepto de tren vacío , mucho más antiguo, se asemeja a un sistema ferroviario de alta velocidad sin una resistencia sustancial del aire, ya que emplea trenes que levitan magnéticamente en tubos evacuados (sin aire) o parcialmente evacuados. Sin embargo, la dificultad de mantener el vacío a grandes distancias ha impedido que este tipo de sistema se haya construido. Por el contrario, el concepto Hyperloop alpha debía funcionar a aproximadamente un milibar (100  Pa ) de presión y requiere aire para la levitación. [37]

Concepto de diseño inicial

El concepto alpha de hyperloop preveía un funcionamiento mediante el envío de "cápsulas" o "pods" especialmente diseñados a través de un tubo de acero mantenido en un vacío parcial. En el concepto original de Musk, cada cápsula flotaría sobre una capa de aire de 0,02 a 0,05 pulgadas (0,5 a 1,3 mm) proporcionada bajo presión a "esquís" de propulsión neumática , de forma similar a cómo se hacen levitar los discos sobre una mesa de hockey de aire, al tiempo que se permiten velocidades más altas que las que pueden soportar las ruedas. Con la resistencia a la rodadura eliminada y la resistencia del aire muy reducida, las cápsulas pueden planear durante la mayor parte del viaje. En el concepto de diseño alpha, se colocaría un ventilador de entrada accionado eléctricamente y un compresor axial en la punta de la cápsula para "transferir activamente aire a alta presión desde la parte delantera a la trasera de la nave", resolviendo el problema de la acumulación de presión de aire en la parte delantera del vehículo, lo que lo ralentiza. Una fracción del aire se desviaría a los esquís para obtener presión adicional, aumentando esa ganancia de forma pasiva a partir de la sustentación debido a su forma. [2]

En el concepto de nivel alfa, las cápsulas solo para pasajeros debían tener 2,23 m (7 pies 4 pulgadas) de diámetro y se proyectaba que alcanzaran una velocidad máxima de 1220 km/h (760 mph) para mantener la eficiencia aerodinámica. [2] (Sección 4.4) El diseño proponía que los pasajeros experimentaran una aceleración inercial máxima de 0,5 g, aproximadamente 2 o 3 veces la de un avión comercial en el despegue y el aterrizaje. [ cita requerida ]

Rutas propuestas

Se han propuesto varias rutas que cumplen las condiciones de distancia para las cuales se supone que un hyperloop brindará tiempos de transporte mejorados: menos de aproximadamente 1500 kilómetros (930 millas). [38] Las propuestas de rutas varían desde especulaciones descritas en comunicados de empresas hasta casos de negocios y acuerdos firmados.

Estados Unidos

Interestatal 5

La ruta sugerida en el documento de diseño de nivel alfa de 2013 era desde el Área Metropolitana de Los Ángeles hasta el Área de la Bahía de San Francisco . Ese sistema conceptual comenzaría alrededor de Sylmar , justo al sur del Paso Tejon , seguiría la Interestatal 5 hacia el norte y llegaría cerca de Hayward en el lado este de la Bahía de San Francisco. Los ramales propuestos se mostraban en el documento de diseño, incluidos Sacramento , Anaheim , San Diego y Las Vegas . [2]

No se ha realizado ningún trabajo en la ruta propuesta en el diseño de Musk; una de las razones citadas es que terminaría en los límites de dos grandes áreas metropolitanas, Los Ángeles y San Francisco. Esto daría como resultado un importante ahorro de costos en la construcción, pero obligaría a los pasajeros que viajan hacia y desde el centro de Los Ángeles y San Francisco, y cualquier otra comunidad más allá de Sylmar y Hayward, a cambiar de medio de transporte para llegar a su destino. Esto alargaría significativamente el tiempo total de viaje a esos destinos. [39]

Un problema similar ya afecta a los viajes aéreos actuales, donde en rutas cortas (como LAX–SFO) el tiempo de vuelo es solo una parte bastante pequeña del tiempo de viaje puerta a puerta. Los críticos han argumentado que esto reduciría significativamente el costo propuesto y/o el ahorro de tiempo del hyperloop en comparación con el proyecto propuesto de tren de alta velocidad de California que prestará servicio a estaciones del centro de San Francisco y Los Ángeles. [40] [41] [42] Se estima que los pasajeros que viajan de un centro financiero a otro ahorrarían alrededor de dos horas si tomaran el Hyperloop en lugar de conducir toda la distancia. [43]

Otros cuestionaron las proyecciones de costos para la ruta sugerida en California. Algunos ingenieros de transporte argumentaron en 2013 que consideraban que las estimaciones de costos de diseño de nivel alfa eran irrealmente bajas dada la escala de la construcción y la dependencia de tecnología no probada. La viabilidad tecnológica y económica de la idea no está probada y es tema de un importante debate. [8] [9] [10] [39]

En noviembre de 2017, Arrivo anunció un concepto para un sistema de transporte de automóviles de levitación magnética desde Aurora, Colorado hasta el Aeropuerto Internacional de Denver , el primer tramo de un sistema desde el centro de Denver. [44] Su contrato describía la posible finalización de un primer tramo en 2021. En febrero de 2018, Hyperloop Transportation Technologies anunció un plan similar para un circuito que conectara Chicago y Cleveland y un circuito que conectara Washington y la ciudad de Nueva York . [45]

En 2018, se formó la Missouri Hyperloop Coalition entre Virgin Hyperloop One, la Universidad de Missouri y la empresa de ingeniería Black & Veatch para estudiar una ruta propuesta que conectara St. Louis , Columbia y Kansas City . [46] [47]

El 19 de diciembre de 2018, Elon Musk presentó un túnel de 3 kilómetros debajo de Los Ángeles. En la presentación, un Tesla Model X se desplazó por un túnel en una pista predefinida (en lugar de en un tubo de baja presión). Según Musk, el costo del sistema es de 10 millones de dólares . [48] Musk dijo: "El Loop es un trampolín hacia el hyperloop. El Loop es para el transporte dentro de una ciudad. El Hyperloop es para el transporte entre ciudades, y eso iría mucho más rápido que 150 mph". [49]

La Agencia Coordinadora del Área Noreste de Ohio, o NOACA, se asoció con Hyperloop Transportation Technologies [ ¿cuándo? ] para realizar un estudio de viabilidad de $1.3 millones para desarrollar una ruta de corredor de hyperloop desde Chicago hasta Cleveland y Pittsburgh para el primer sistema hyperloop multiestatal de Estados Unidos en la Megaregión de los Grandes Lagos . Ya se han comprometido cientos de miles de dólares para el proyecto. La Junta Directiva de NOACA ha otorgado un contrato de $550,029 a Transportation Economics & Management Systems, Inc. (TEMS) para el Estudio de Viabilidad de Hyperloop de los Grandes Lagos para evaluar la viabilidad de un sistema de transporte de pasajeros y carga de hyperloop de ultraalta velocidad que inicialmente unirá Cleveland y Chicago. [50] [ cita completa requerida ]

India

En 2016, Hyperloop Transportation Technologies estaba considerando con el gobierno de la India una ruta propuesta entre Chennai y Bengaluru , con un tiempo de viaje conceptual de 345 km (214 mi) en 30 minutos. [51] HTT también firmó un acuerdo en 2018 con el gobierno de Andhra Pradesh para construir el primer proyecto de hyperloop de la India que conecta Amaravathi con Vijayawada en un viaje de 6 minutos. [52] [ necesita actualización ]

El 22 de febrero de 2018, Hyperloop One firmó un memorando de entendimiento con el Gobierno de Maharashtra para construir un sistema de transporte Hyperloop entre Mumbai y Pune que reduciría el tiempo de viaje de los 180 minutos actuales a 20 minutos. [53] [54]

En 2016, DGW Hyperloop de Dinclix Ground Works, con sede en Indore , aboga por un corredor de hyperloop entre Mumbai y Delhi , pasando por Indore , Kota y Jaipur . [55] [ necesita actualización ]

En febrero de 2025 se llevará a cabo en India una competencia mundial de hyperloop a nivel universitario en el Discovery Campus de Thaiyur , IIT Madras . La competencia contará con un tubo de vacío de hyperloop de 410 metros. Después de la finalización prevista para septiembre de 2024, este será uno de los túneles de hyperloop más largos del mundo. También se construirá una variante extendida del hyperloop (450 m). El proyecto fue financiado por Indian Railways ₹ 8,34 crore (US$1,0 millón) junto con el apoyo de L&T Construction , ArcelorMittal y Hindalco Industries . El objetivo final es construir inicialmente un sistema de hyperloop desde Chennai a Bengaluru que pueda completar el viaje de 350 km en 15 minutos. Este proyecto puede completarse en 5 años si se proporciona suficiente financiación. [56]

Arabia Saudita

El 6 de febrero de 2020, el Ministerio de Transporte del Reino de Arabia Saudita anunció un acuerdo contractual con Virgin Hyperloop One (VHO) para realizar un estudio de prefactibilidad innovador sobre el uso de la tecnología hyperloop para el transporte de pasajeros y carga. [57] El estudio servirá como modelo para futuros proyectos de hyperloop y se basará en la relación de larga data de los desarrolladores con el reino, que alcanzó su punto máximo cuando el Príncipe Heredero Mohammed bin Salman vio la cápsula de pasajeros de VHO durante una visita a los Estados Unidos. [57] [ necesita actualización ]

Italia

En diciembre de 2021, el Consejo Regional del Véneto aprobó un memorando de entendimiento con MIMS y CAV para la prueba de la tecnología de hipertransferencia. [58] [ necesita actualización ]

Canadá

En 2016, la empresa canadiense de hyperloop TransPod exploró la posibilidad de rutas de hyperloop que conectarían Toronto y Montreal , [59] [60] Toronto con Windsor , [61] y Calgary con Edmonton . [62] Toronto y Montreal, las ciudades más grandes de Canadá , están conectadas por la Ontario Highway 401 , la autopista más transitada de América del Norte. [63] En marzo de 2019, Transport Canada encargó un estudio de hyperloops, para poder estar "mejor informado sobre los aspectos técnicos, operativos, económicos, de seguridad y regulatorios del hyperloop y comprender sus requisitos de construcción y viabilidad comercial". [64] [ necesita actualización ]

La provincia de Alberta firmó un memorando de entendimiento (MOU) para apoyar a TransPod en su proyecto de hiperbucle de Calgary a Edmonton . TransPod planea seguir adelante y ha obtenido US$550 millones en financiación de capital privado para la primera fase, que creará un enlace aeroportuario para Edmonton . Sin embargo, la empresa primero deberá construir y probar prototipos en pistas de prueba antes de que el proyecto pueda comenzar. [65] [66] [ necesita actualización ]

En otras partes del mundo

En 2016, Hyperloop One publicó el primer estudio de viabilidad detallado del mundo para una ruta de 300 millas (500 km) entre Helsinki y Estocolmo , que atravesaría un túnel bajo el mar Báltico para conectar las dos capitales en menos de 30 minutos. [67] Hyperloop One emprendió otro estudio de viabilidad en 2016, esta vez con DP World para mover contenedores desde su puerto de Jebel Ali en Dubái . [68] A finales de 2016, Hyperloop One anunció un estudio de viabilidad con la Autoridad de Carreteras y Transporte de Dubái para rutas de pasajeros y mercancías que conectan Dubái con los Emiratos Árabes Unidos . Hyperloop One también estaba considerando rutas de pasajeros en Moscú durante 2016, [69] y un hyperloop de carga para conectar Hunchun en el noreste de China con el puerto de Zarubino , cerca de Vladivostok y la frontera norcoreana en el Lejano Oriente de Rusia. [70] En mayo de 2016, Hyperloop One dio inicio a su Desafío Global con una convocatoria de propuestas integrales de redes de hyperloop en todo el mundo. [71] En septiembre de 2017, Hyperloop One seleccionó 10 rutas de 35 de las propuestas más sólidas: Toronto – Montreal , Cheyenne – Denver – Pueblo , Miami – Orlando , Dallas – Laredo – Houston , Chicago – Columbus – Pittsburgh , Ciudad de México – Guadalajara , Edimburgo – Londres , Glasgow – Liverpool , Bengaluru – Chennai y Mumbai – Chennai . [72] [73] [ necesita actualización ]

Otros propusieron rutas europeas, incluida en 2019 una ruta conceptual que comenzaría en el aeropuerto de Ámsterdam o Schiphol hasta Frankfurt . [74] [75] [76] En 2016, un equipo de la Universidad Tecnológica de Varsovia comenzó a evaluar posibles rutas desde Cracovia a Gdansk a través de Polonia propuestas por Hyper Poland. [77]

Hyperloop Transportation Technologies (HTT) firmó un acuerdo con el gobierno de Eslovaquia en marzo de 2016 para realizar estudios de impacto, con posibles conexiones entre Bratislava , Viena y Budapest , pero no ha habido más avances. [78] En enero de 2017, HTT firmó un acuerdo para explorar la ruta Bratislava — Brno — Praga en Europa Central . [79] [ necesita actualización ]

En 2017, SINTEF , la organización de investigación independiente más grande de Escandinavia, indicó que estaban considerando construir un laboratorio de pruebas para hyperloop en Noruega. [80] [ necesita actualización ]

En junio de 2017 se firmó un acuerdo para desarrollar conjuntamente una línea hyperloop entre Seúl y Busan , Corea del Sur. [81] [82] [ necesita actualización ]

Marte

Según Musk, el hyperloop sería útil en Marte, ya que no se necesitarían tubos, ya que la atmósfera de Marte tiene aproximadamente un 1% de la densidad de la de la Tierra a nivel del mar. [83] [21] [84] [85] Para que el concepto de hyperloop funcione en la Tierra, se requieren tubos de baja presión para reducir la resistencia del aire. Sin embargo, si se construyeran en Marte, la menor resistencia del aire permitiría crear un hyperloop sin tubo, solo una pista, y por lo tanto sería simplemente un tren que levita magnéticamente. [86]

Evolución del diseño de código abierto

En septiembre de 2013, Ansys Corporation realizó simulaciones de dinámica de fluidos computacional para modelar la aerodinámica de la cápsula del concepto Alpha y las fuerzas de esfuerzo cortante a las que estaría sometida la cápsula. La simulación mostró que el diseño de la cápsula tendría que ser remodelado significativamente para evitar la creación de un flujo de aire supersónico , y que el espacio entre la pared del tubo y la cápsula tendría que ser más grande. Sandeep Sovani, empleado de Ansys, dijo que la simulación mostró que el hyperloop tiene desafíos, pero que está convencido de que es factible. [87] [88]

En octubre de 2013, el equipo de desarrollo del marco de software OpenMDAO publicó un modelo conceptual de código abierto inacabado de partes del sistema de propulsión del hyperloop. El equipo afirmó que el modelo demostraba la viabilidad del concepto, aunque el tubo tendría que tener 13 pies (4 m) de diámetro, [89] significativamente más grande que lo proyectado originalmente. Sin embargo, el modelo del equipo no es un modelo funcional real del sistema de propulsión, ya que no tuvo en cuenta una amplia gama de factores técnicos necesarios para construir físicamente un hyperloop basado en el concepto de Musk y, en particular, no tenía estimaciones significativas del peso de los componentes. [90] [ fuente no primaria necesaria ]

En noviembre de 2013, MathWorks analizó la ruta sugerida en la propuesta alfa y concluyó que la ruta era en gran medida factible. El análisis se centró en la aceleración experimentada por los pasajeros y las desviaciones necesarias de las vías públicas para mantener las aceleraciones razonables; destacó que mantener una trayectoria a lo largo de la I-580 al este de San Francisco a las velocidades planificadas no era posible sin una desviación significativa hacia áreas densamente pobladas. [91]

En enero de 2015, un artículo basado en el modelo de código abierto OpenMDAO de la NASA reiteró la necesidad de un tubo de mayor diámetro y una velocidad de crucero reducida más cercana a Mach 0,85. Recomendó eliminar los intercambiadores de calor a bordo basándose en modelos térmicos de las interacciones entre el ciclo del compresor, el tubo y el entorno ambiental. El ciclo de compresión solo aportaría el 5% del calor añadido al tubo, con el 95% del calor atribuido a la radiación y la convección hacia el tubo. La penalización de peso y volumen de los intercambiadores de calor a bordo no compensaría el pequeño beneficio, e independientemente de ello, la temperatura en estado estacionario en el tubo solo alcanzaría 30–40 °F (17–22 °C) por encima de la temperatura ambiente. [92]

Según Musk, varios aspectos del hyperloop tienen aplicaciones tecnológicas para otros intereses de Musk, incluido el transporte de superficie en Marte y la propulsión a chorro eléctrica. [93] [94]

En junio de 2017, investigadores asociados con el Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT publicaron una investigación que verificaba el desafío del diseño aerodinámico cerca del límite de Kantrowitz que se había teorizado en el concepto de diseño original de SpaceX Alpha publicado en 2013. [95]

En 2017, el Dr. Richard Geddes y otros formaron la Asociación de Investigación Avanzada de Hyperloop para actuar como centro de intercambio de informes y datos de dominio público de Hyperloop. [96]

En febrero de 2020, Hardt Hyperloop, Nevomo (anteriormente Hyper Poland), TransPod y Zeleros formaron un consorcio para impulsar los esfuerzos de estandarización, como parte de un comité técnico conjunto (JTC20) creado por los organismos de normalización europeos CEN y CENELEC para desarrollar estándares comunes destinados a garantizar la seguridad e interoperabilidad de la infraestructura, el material rodante, la señalización y otros sistemas. [97]

Asociación Hyperloop

En diciembre de 2022, las empresas de Hyperloop Hardt, Hyperloop One, Hyperloop Transport Technologies, Nevomo, Swisspod Technologies, TransPod y Zeleros formaron la Hyperloop Association. Los objetivos declarados de la asociación son estimular el desarrollo y el crecimiento de este nuevo mercado de transporte emergente, participar y apoyar a las instituciones en la colaboración con los gobiernos y las agencias reguladoras en la formulación de políticas de transporte. La Hyperloop Association está representada por Ben Paczek, director ejecutivo y cofundador de Nevomo. [98]

Programas de investigación de Hyperloop

Eurotubo

EuroTube es una organización de investigación sin fines de lucro para el desarrollo de tecnología de transporte por vacío. [99] EuroTube está desarrollando actualmente un tubo de ensayo de 3,1 km (1,9 mi) en Collombey-Muraz , Suiza . La organización se fundó en 2017 en ETH Zurich como una asociación suiza y se convirtió en una fundación suiza en 2019. [100] El tubo de ensayo está planificado en una escala 2:1 con un diámetro de 2,2 m y diseñado para 900 km/h (560 mph).

Programa de Desarrollo de Hyperloop (HDP)

El Programa de Desarrollo de Hyperloop es una asociación público-privada de socios del sector público, partes de la industria e instituciones de investigación dedicadas a demostrar la viabilidad del hyperloop, probar y demostrar en el Centro Europeo de Hyperloop de Groningen e identificar las perspectivas y oportunidades futuras para la industria y las partes interesadas. El Centro Europeo de Hyperloop está en construcción y tendrá una instalación de prueba de 420 metros que incluye un cambio de carril y está previsto que comience a probarse en 2024. [101] El tamaño total del programa es de 30 millones de euros y está cofinanciado con 4,5 millones de euros por el Ministerio de Infraestructura y Gestión del Agua y el Ministerio de Asuntos Económicos y Política Climática de los Países Bajos , [102] y 3 millones de euros por la provincia holandesa de Groningen . [103] Los socios del programa incluyen AndAnotherday, ADSE, Royal BAM Group , Berenschot, Busch, Delft Hyperloop, Denys, Dutch Boosting Group, EuroTube, Hardt Hyperloop, Institute of Hyperloop Technology, Royal IHC , INTIS, Mercon, Nevomo, Nederlandse Spoorwegen , POSCO International , Schiphol Group , Schweizer Design Consulting, Tata Steel , TÜV Rheinland , Estudio , Vattenfall .

TUM Hyperloop (anteriormente WARR Hyperloop)

Hiperbucle de la Universidad Tecnológica de Moscú

TUM Hyperloop es un programa de investigación que surgió en 2019 del equipo de competición de pods hyperloop de la Universidad Técnica de Múnich . El equipo TUM Hyperloop había ganado las últimas tres competiciones seguidas, logrando el récord mundial de 463 km/h (288 mph), que sigue vigente en la actualidad. [12] [13] El programa de investigación tiene como objetivo investigar la viabilidad técnica mediante un demostrador, así como simular la viabilidad económica y técnica del sistema hyperloop. El demostrador planificado de 24 metros constará de un tubo y el pod de tamaño completo. [104] Los siguientes pasos tras la finalización de la primera fase del proyecto son la ampliación a 400 metros para investigar velocidades más altas. Esto está previsto en el área de Múnich, en Taufkirchen , Ottobrunn o en el aeródromo de Oberpfaffenhofen . [105] La certificación para la operación comenzó en Ottobrun en julio de 2023. [106]

Competición de cápsulas Hyperloop

Competición de cápsulas Hyperloop

En 2015-2016, varios equipos de estudiantes y no estudiantes participaron en una competencia de cápsulas de hyperloop , y al menos 22 de ellos construyeron hardware para competir en una pista de prueba de hyperloop patrocinada a mediados de 2016. [107]

En junio de 2015, SpaceX anunció que patrocinaría una competencia de diseño de cápsulas de hyperloop y que construiría una pista de prueba a subescala de 1 milla de largo (1,6 km) cerca de la sede de SpaceX en Hawthorne, California , para el evento competitivo en 2016. [108] [109] SpaceX declaró en su anuncio: "Ni SpaceX ni Elon Musk están afiliados a ninguna empresa de Hyperloop. Si bien no estamos desarrollando un Hyperloop comercial nosotros mismos, estamos interesados ​​​​en ayudar a acelerar el desarrollo de un prototipo funcional de Hyperloop". [110]

Más de 700 equipos habían presentado sus solicitudes preliminares hasta julio. [111] [112] En noviembre de 2015 se celebró una reunión informativa preliminar sobre el diseño, en la que se seleccionaron más de 120 equipos de ingeniería estudiantil para presentar los paquetes de diseño final antes del 13 de enero de 2016. [113]

El fin de semana de diseño se celebró en la Universidad Texas A&M del 29 al 30 de enero de 2016, para todos los participantes invitados. [114] Los ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts fueron nombrados ganadores de la competencia. Mientras que el equipo de la Universidad de Washington ganó el Premio al Subsistema de Seguridad, la Universidad de Delft ganó el Premio a la Innovación de Pod [115], así como el segundo lugar, seguido por la Universidad de Wisconsin-Madison , Virginia Tech y la Universidad de California, Irvine . [107] [116] En la Categoría de Diseño, el equipo ganador fue Hyperloop UPV de la Universitat Politecnica de Valencia, España. [117] El 29 de enero de 2017, Delft Hyperloop (Universidad Tecnológica de Delft) ganó el premio al "mejor diseño general" en la etapa final de la competencia de hyperloop de SpaceX, [118] mientras que WARR Hyperloop de la Universidad Técnica de Múnich ganó el premio al "pod más rápido". [119] El Instituto Tecnológico de Massachusetts quedó en tercer lugar. [120]

La segunda competición de cápsulas Hyperloop tuvo lugar del 25 al 27 de agosto de 2017. El único criterio de evaluación fue la velocidad máxima, siempre que fuera seguida de una desaceleración exitosa. WARR Hyperloop de la Universidad Técnica de Múnich ganó la competición al alcanzar una velocidad máxima de 324 km/h (201 mph). [121] [122] [123]

En julio de 2018 se celebró una tercera competición de cápsulas de hyperloop. Los campeones defensores, el equipo WARR Hyperloop de la Universidad Técnica de Múnich, batieron su propio récord con una velocidad máxima de 457 km/h (284 mph) durante su recorrido. [124] El equipo Delft Hyperloop que representaba a la Universidad Tecnológica de Delft quedó en segundo lugar, mientras que el equipo EPFLoop de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) obtuvo el tercer puesto. [125] [126] [127]

En la cuarta competición, celebrada en agosto de 2019, el equipo de la Universidad Técnica de Múnich, ahora conocido como TUM Hyperloop (por NEXT Prototypes eV), [128] volvió a ganar la competición y batió su propio récord con una velocidad máxima de 463 km/h (288 mph). [119]

Crítica

Experiencia del conductor

Algunos críticos del Hyperloop se centran en la experiencia —posiblemente desagradable y aterradora— de viajar en una cápsula estrecha, sellada y sin ventanas dentro de un túnel de acero sellado, que está sujeto a importantes fuerzas de aceleración ; altos niveles de ruido debido al aire que se comprime y se canaliza alrededor de la cápsula a velocidades cercanas a las del sonido; y la vibración y los empujones. [129] Incluso si el tubo es inicialmente liso, el suelo puede moverse con la actividad sísmica. A altas velocidades, incluso pequeñas desviaciones de una trayectoria recta pueden agregar un movimiento considerable . [130] Esto se suma a cuestiones prácticas y logísticas sobre cómo abordar mejor los problemas de seguridad, como el mal funcionamiento del equipo, los accidentes y las evacuaciones de emergencia.

Diseño y seguridad

El creador de YouTube Adam Kovacs ha descrito a Hyperloop como una especie de "gadgetbahn" porque sería un sistema caro y no probado que no es mejor que las tecnologías existentes, como el ferrocarril de alta velocidad tradicional. [131] John Hansman, profesor de aeronáutica y astronáutica en el MIT , ha señalado posibles problemas de diseño, como la forma en que se compensaría una ligera desalineación en el tubo y la posible interacción entre el colchón de aire y el aire de baja presión. También ha cuestionado qué sucedería si se cortara la energía cuando la cápsula estuviera a kilómetros de una ciudad. El profesor de física de la UC Berkeley Richard Muller también ha expresado su preocupación por "la novedad [del Hyperloop] y la vulnerabilidad de sus tubos, [que] serían un objetivo tentador para los terroristas", y que el sistema podría verse afectado por la suciedad y la mugre cotidianas. [132]

Los paneles solares que Musk planea instalar a lo largo del sistema hyperloop han sido criticados por el profesor de ingeniería Roger Goodall de la Universidad de Loughborough , por no ser lo suficientemente factibles para devolver suficiente energía para alimentar el sistema hyperloop, argumentando que las bombas de aire y la propulsión requerirían mucha más energía de la que los paneles solares podrían generar. [132]

Costos

La propuesta alfa proyectó que los ahorros de costos en comparación con el ferrocarril convencional provendrían de una combinación de varios factores. El perfil pequeño y la naturaleza elevada de la ruta alfa permitirían que Hyperloop se construyera principalmente en la mediana de la Interestatal 5. Sin embargo, si esto sería realmente factible es un tema de debate. El perfil bajo reduciría los requisitos de perforación de túneles y se proyecta que el peso ligero de las cápsulas reduciría los costos de construcción en comparación con el ferrocarril de pasajeros convencional. Se afirmó que habría menos oposición al derecho de paso y también menos impacto ambiental debido a su perfil pequeño, sellado y elevado en comparación con el de una servidumbre ferroviaria; [2] sin embargo, otros comentaristas sostienen que una huella más pequeña no garantiza menos oposición. [39] Al criticar esta suposición, el escritor de transporte masivo Alon Levy dijo: "En realidad, un sistema totalmente elevado (que es lo que Musk propone con el Hyperloop) es un error en lugar de una característica. La tierra del Valle Central es barata; las torres son caras, como se puede ver fácilmente por los costos de las autopistas y trenes elevados en todo el mundo". [133] [134] Michael Anderson, profesor de economía agrícola y de recursos en la Universidad de California en Berkeley , predijo que los costos ascenderían a alrededor de 100 mil millones de dólares . [9]

Los precios bajos proyectados por los desarrolladores de Hyperloop han sido cuestionados por Dan Sperling, director del Instituto de Estudios de Transporte de la Universidad de California Davis , quien afirmó que "no hay forma de que la economía de eso funcione alguna vez". [9] Algunos críticos han argumentado que, dado que Hyperloop está diseñado para transportar menos pasajeros que los sistemas de trenes públicos típicos, podría resultar difícil fijar el precio de los billetes para cubrir los costos de construcción y funcionamiento. [135] En un estudio realizado por los investigadores de TU Delft afirman que las tarifas tendrían que ser superiores a 0,30 € por pasajero-kilómetro, en comparación con los 0,174 €/p-km del tren de alta velocidad y los 0,183 €/p-km del transporte aéreo. [136]

Las primeras estimaciones de los costes del hyperloop son objeto de debate. Varios economistas y expertos en transporte han expresado su convicción de que el precio de 6.000 millones de dólares subestima drásticamente el coste de diseñar, desarrollar, construir y probar una forma de transporte totalmente nueva. [8] [9] [39] [134] La revista The Economist afirmó que es poco probable que las estimaciones "sean inmunes a la hipertrofización de los costes que todo otro gran proyecto de infraestructura parece condenado a sufrir". [137] Hyperloop One estimó que para un circuito alrededor del Área de la Bahía los costes oscilaban entre 9.000 y 13.000 millones de dólares en total, o entre 84 y 121 millones de dólares por milla. Para otro proyecto en los Emiratos Árabes Unidos, la empresa estimó 52 millones de dólares por milla y para una ruta Estocolmo-Helsinki informó de un coste de 64 millones de dólares por milla. [138]

Consideraciones políticas

Los impedimentos políticos para la construcción de un proyecto de este tipo en California pueden ser grandes debido al " capital político y de reputación " invertido en el megaproyecto existente del Ferrocarril de Alta Velocidad de California . [137] Debido a que reemplazarlo con un diseño diferente no sería sencillo dada la economía política de California, se ha sugerido a Texas como una alternativa por su entorno político y económico más favorable. [137]

La construcción de un proyecto de demostración exitoso de hyperloop a escala inferior podría reducir los impedimentos políticos y mejorar las estimaciones de costos. En 2013, Musk sugirió que podría involucrarse personalmente en la construcción de un prototipo de demostración del concepto de hyperloop, incluida la financiación del esfuerzo de desarrollo. [137] [22]

Según The New York Times , "el principal impedimento" para el Hyperloop es que "requeriría crear una infraestructura completa. Eso significa construir sistemas de tubos y estaciones de kilómetros de longitud, adquirir derechos de paso, adherirse a las normas y regulaciones gubernamentales y evitar cambios en la ecología a lo largo de sus rutas". [139]

Empresas de Hyperloop

Nombre de empresaPaísEst.EstadoNotas
LlegadaA NOSOTROS2016Desaparecido (2018) [140]El desarrollo del hyperloop se terminó en noviembre de 2017 en favor del transporte de levitación magnética
Hiperbucle de DelftPaíses Bajos2016ActivoDelft Hyperloop es un equipo de estudiantes constituido bajo una estructura sin fines de lucro [141]
Bucle hiperbólico DGWHIndia2015Activo[142]
Génesis del HyperloopA NOSOTROS2015ActivoSpaceX Redmond
Movilidad global de HardtPaíses Bajos2016Activo[143]
Hyperloop ItaliaItalia2020Activo[144]
Hiperloop UnoA NOSOTROS2014Apagado (2023)El desarrollo del transporte de pasajeros se terminó en febrero de 2022 para centrarse en el transporte de mercancías [145]
Tecnologías de transporte HyperloopA NOSOTROS2013Activo[146]
NevomoPolonia2017Fin del enfoque de HyperloopEn 2019 se volvió a centrar en MagRail [147], pero sigue activa en el ecosistema Hyperloop, como en la Hyperloop Association. Se denominó Hyper Poland hasta noviembre de 2020. [148]
Tecnologías SwisspodSuiza2019Activo[149]
TransPodCanadá, Francia2015Activo[150]
ZelerosEspaña2016Activo[151]
CASICPorcelana1999Activo [152]
  • El ingeniero mecánico e inventor británico George Medhurst propuso en 1799 el tubo neumático , que utilizaba altas presiones detrás de una cápsula para moverla hacia adelante . En 1812, Medhurst escribió un libro en el que detallaba su idea de transportar pasajeros y mercancías a través de tubos herméticos utilizando propulsión por aire. [153]
  • Beach Pneumatic Transit funcionó entre 1870 y 1873 como un prototipo de un sistema de transporte público subterráneo de una cuadra de largo en la ciudad de Nueva York, siguiendo un concepto de Alfred Ely Beach . El sistema funcionaba a una presión cercana a la atmosférica, con el vagón de pasajeros movido por medio de aire a mayor presión aplicado a la parte trasera del vagón mientras que se mantenía un aire a una presión comparativamente menor en la parte delantera del vagón. [154]
  • Los trenes de vacío se exploraron en la década de 1910, como lo describieron el pionero estadounidense de los cohetes Robert Goddard y otros. [137] A diferencia de los tubos neumáticos, estos no utilizan presión para la propulsión, sino que utilizan un vacío fuerte para eliminar la resistencia por delante del vehículo. El vehículo está suspendido y propulsado por levitación magnética. [ cita requerida ]
  • Swissmetro fue una propuesta para operar un tren de levitación magnética en un entorno de baja presión. A principios de la década de 2000, Swissmetro recibió concesiones para conectar las ciudades suizas de San Galo, Zúrich, Basilea y Ginebra. Los estudios de viabilidad comercial llegaron a conclusiones diferentes y el tren de vacío nunca se construyó. [155]
  • La Alianza Global ET3 (ET3) fue fundada por Daryl Oster en 1997 con el objetivo de establecer un sistema de transporte global utilizando cápsulas de pasajeros en tubos de levitación magnética sin fricción y de vacío total. Oster recibió el interés de Elon Musk de invertir potencialmente en un prototipo de 3 millas (5 km) del diseño propuesto por ET3. [156] [157] [ necesita actualización ]
  • En 2003, Franco Cotana dirigió el desarrollo de Pipenet, con un prototipo de sistema de 100 m (110 yd) de largo y 1,25 m (1,37 yd) de diámetro construido en Italia en 2005, con la visión de utilizar un tubo de vacío para mover mercancías a una velocidad de hasta 2000 km/h (1200 mph) utilizando motores síncronos lineales y levitación magnética. Sin embargo, el desarrollo se detuvo cuando cesó la financiación. [158]
  • En agosto de 2010, se propuso para China un tren de levitación magnética basado en vacío capaz de moverse a 600 mph (1000 km/h), cuyo costo se estimó en 10-20 millones de yuanes chinos ( 2,95 millones de dólares estadounidenses al tipo de cambio de agosto de 2010) más por kilómetro que el ferrocarril de alta velocidad convencional. [159] En 2018, se completó una pista de prueba de bucle corta de 45 m (49 yd) para probar algunas partes de la tecnología. [160]

Vactrains que utilizan el nombre 'Hyperloop'

  • En 2018, se presentó en una revista académica un concepto para crear y utilizar cápsulas Hyperloop intermodales. Después de separar los elementos de propulsión, las cápsulas podrían utilizarse de forma similar a los contenedores tradicionales para el transporte rápido de mercancías o personas. Se propuso además que aviones especializados, trenes de alta velocidad dedicados, tractores de carretera o embarcaciones podrían realizar el transporte de "última milla" para resolver el problema del transporte rápido a centros donde las terminales Hyperloop no están disponibles localmente o no es factible construirlas. [161] [ necesita actualización ]
  • En mayo de 2021, se informó que se había comenzado a construir en Datong , provincia de Shanxi , un sistema de prueba de tubo sellado de bajo vacío capaz de alcanzar velocidades de alrededor de 1000 km/h (620 mph). En 2022 se completó una sección inicial de 2 km (1,2 mi) y se planea completar la línea de prueba completa de 15 km (9,3 mi) en dos años. La línea está siendo construida por la Universidad del Norte de China y el Tercer Instituto de Investigación de la Corporación de Ciencia e Industria Aeroespacial de China . [162] [ se necesita una mejor fuente ]
  • En julio de 2021, se inició un concepto de instalación de prueba experimental operativa europea de Hyperloop. [163] El tubo de ensayo estaba hecho de una aleación de aluminio, con un diámetro de bucle de 40 m (130 pies) y 120 m (390 pies) de largo, construido por la startup suizo-estadounidense Swisspod Technologies y el Laboratorio de Sistemas Eléctricos Distribuidos (DESL) de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne . [16]
  • En septiembre de 2021, Swisspod Technologies y MxV Rail (anteriormente TTCI), una subsidiaria de la Asociación de Ferrocarriles Estadounidenses (AAR), comenzaron a colaborar para construir potencialmente una instalación de pruebas a gran escala para la tecnología Hyperloop en el campus Pueblo Plex en Pueblo, Colorado, EE. UU. El propósito principal de esta instalación sería realizar actividades de investigación y desarrollo sobre el sistema de propulsión Hyperloop patentado por Swisspod. [164] [165]

Véase también

Referencias

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