Hyperloop

termine

Hyperloop (lett. iperanello o iperciclo) è un'ipotesi di tecnologia futuribile per il trasporto ad alta velocità di merci e passeggeri all'interno di tubi a bassa pressione[1] in cui le capsule sono spinte da motori lineari a induzione e compressori d'aria. L'infrastruttura legata al sistema Hyperloop dovrebbe essere costituita da un doppio tubo sopraelevato in cui possono scorrere delle capsule adibite al trasporto.

Rendering del sistema Hyperloop

TecnologiaModifica

 
Schizzo artistico del sistema Hyperloop
 
Schizzo artistico delle componenti interne dell'Hyperloop

L'interno del tubo è tenuto a bassa pressione per minimizzare l'attrito dell'aria. Le capsule si muovono su un cuscino d'aria generato attraverso più aperture nella sua base, così da ridurre ulteriormente l'attrito.[1] In alternativa è in fase di studio la possibilità di utilizzare magneti permanenti per la levitazione magnetica delle capsule.

L'idea di un treno che corre in un tubo a bassa pressione (detto vactrain) non è recente, essendo stata proposta per la prima volta da Robert Goddard all'inizio del XX secolo. Nel corso del '900 furono elaborati diversi studi e progetti al riguardo in varie parti del mondo, come lo svizzero Swissmetro[2], ma la loro realizzazione è stata ostacolata dalle difficoltà tecniche e soprattutto economiche. L'idea è stata poi ripresa tra il 2012 e il 2013 dall'imprenditore sudafricano Elon Musk; al 2017; lo studio del sistema è portato avanti dalla Hyperloop One (già Hyperloop Technologies Inc.), dalla Hyperloop Transportation Technologies (HTT) e dalla canadese Transpod.

Le simulazioni sono state condotte in modalità collaborativa e open source attraverso il framework OpenMDAO e non è stato depositato alcun brevetto.

Il risorto interesse nella tecnologia Vactrain è dovuto alla disponibilità di tecnologie un tempo assenti, tra cui quelle che permettono di portare e mantenere i lunghi tubi di trasporto a bassa pressione e quelle che permettono di realizzare lunghi motori elettrici lineari.

Storia e sviluppoModifica

 
Schema 3D delle gallerie

L'hyperloop ha le sue radici in un concept di George Medhurst del 1799, successivamente sviluppato sotto i nomi di ferrovia pneumatica, ferrovia atmosferica o treno a vuoto.[3] Elon Musk ha rinnovato l'interesse per l'hyperloop dopo averlo menzionato in un discorso tenuto nel 2012.[4] Musk ha ulteriormente promosso il concetto pubblicando un white paper nell'agosto 2013, che concepiva un percorso hyperloop che va dalla regione di Los Angeles alla San Francisco Bay Area, seguendo all'incirca il corridoio dell'Interstate 5.[1] Il suo concetto iniziale comprendeva tubi a pressione ridotta in cui capsule pressurizzate viaggiano su cuscinetti ad aria azionati da motori a induzione lineare e compressori assiali.[5] Gli analisti dei trasporti hanno contestato le stime dei costi incluse nel white paper, con alcuni che prevedevano che un hyperloop realizzato sarebbe stato di diversi miliardi di dollari più costoso rispetto al budget previsto.[6][7][8]

L'11 maggio 2016 è stato realizzato in Nevada da Virgin Hyperloop (conosciuta anche come Hyperloop Technologies e Hyperloop One) un primo prototipo parziale in scala 1:1, consistente in un carrello che ha raggiunto una velocità di 186 km/h dopo un'accelerazione di due secondi. Non essendo stato realizzato un sistema di frenatura, il carrello è stato fermato usando sacchi di sabbia.[9][10][11]

Sempre a maggio 2016 è stato reso pubblico che le ferrovie russe avvieranno una collaborazione con Hyperloop Technologies Inc. per studiare la fattibilità di un collegamento tra Mosca e San Pietroburgo[12]. Inoltre, a margine dell'11º World Congress on Railway Research tenutosi a Milano il 31 maggio 2016, anche l'amministratore delegato di Ferrovie dello Stato Italiane, Renato Mazzoncini, ha dichiarato che, nonostante in Italia, per la morfologia del territorio, tale tecnologia sia di difficile applicazione, collaborerà al progetto di sviluppo di Hyperloop.[13]

Il 2 agosto 2017 Hyperloop One ha diffuso informazioni riguardo ulteriori test effettuati nel deserto del Nevada nei quali il prototipo ha raggiunto una velocità di circa 300 km/h in un tubo depressurizzato di 500 m di lunghezza.[14][15]

Il 28 agosto 2017 il comune di Hawthorne in California autorizza per la prima volta su suolo pubblico lo scavo di un tunnel per Hyperloop[16].

Da aprile 2018 si inizia la sperimentazione anche a Tolosa, con i tubi di HyperloopTT in un percorso di 320 m, e dal 2019 con uno di 1 km.[17]

Il 19 luglio 2018 in Cina, il governo locale della città di Tongren ha annunciato il raggiungimento di un accordo con la società californiana Hyperloop Transportation Technologies (HTT) per la costruzione di un tracciato ferroviario. Il progetto in corso nel Guizhou prevede la creazione di un partenariato tra il governo della città di Tongren e HTT, che consentirà una collaborazione economica divisa al 50% del costo iniziale di circa 10 miliardi di yuan (1,5 miliardi di dollari). Le due sussidiarie della statale China Railway Construction Corp., China Railway Maglev Transportation Investment and Construction Co. e China Railway Fifth Survey and Design Institute Group, saranno coinvolte nei lavori di costruzione divisi in due operazioni distinte, con la realizzazione di una prima tratta della lunghezza di 10 km che collegherà la città con l'aeroporto. La seconda tratta, realizzata soltanto in caso di successo della prima, si estenderà per 50 km dal centro cittadino fino alle pendici del monte Fanjing, una delle località turistiche più famose di Tongren.[18]

Il 3 ottobre 2018 la spagnola Airtificial completa il primo pod in scala reale (1:1) per uso commerciale: "Quintero One", per la partner Hyperloop TT.[19]

Nel novembre 2020 è stato effettuato il primo test storico con due passeggeri a bordo.[20]

Nel febbraio 2022 Virgin Hyperloop annuncia il licenziamento di metà dei dipendenti e l'abbandono dei progetti di trasporto passeggeri per concentrarsi sullo sviluppo del trasporto merci, visti il calo d'interesse del pubblico e i potenziali rischi connessi al trasporto di persone.[21]

In ItaliaModifica

Il 29 dicembre 2021 la Giunta regionale del Veneto ha approvato un protocollo d'intesa con il MIMS e CAV per la sperimentazione della tecnologia hyper transfer.[22][23] Entro l'estate 2023 andrà completato lo studio di fattibilità da parte di un'impresa selezionata da CAV, per completare poi, nel 2026, lo sviluppo di un primo prototipo. Per questa fase sono stati stanziati 4 milioni di euro.[24]

Competizione Hyperloop PodModifica

A gennaio 2017 viene inaugurata la prima gara di velocità tra prototipi di pod.

Il 28 agosto 2017 si conclude la seconda edizione di Hyperloop Pod Competition, ovvero una gara tra squadre di ricercatori e scienziati che consiste in una gara di velocità tra prototipi di pod che è stata vinta dalla squadra Warr che ha proposto un pod che viaggia alla velocità di 320 km/h.[25]

AziendeModifica

Ipotesi realizzativeModifica

Difficoltà tecniche e criticheModifica

Alcuni dei critici del sistema Hyperloop si concentrano sull'esperienza di trovarsi, fattore non piacevole, in una capsula stretta, sigillata e senza finestre, all'interno di un tunnel sigillato di acciaio, sottoposto a significative accelerazioni. Sarebbero inoltre probabilmente presenti elevati livelli di rumore dovuti all'aria compressa canalizzata attorno alla capsula a velocità quasi soniche.[36][37][38]

Inoltre, nonostante il tubo sia almeno inizialmente liscio, il terreno potrebbe avere degli spostamenti a causa dell'attività sismica. A velocità elevate, piccole deviazioni da un percorso rettilineo possono aumentare notevolmente gli spostamenti, e a 270 m/s di velocità, il disallineamento di un solo millimetro può provocare notevoli vibrazioni e urti tra i passeggeri, che difficilmente potrebbero muoversi durante il viaggio, ad esempio per andare in bagno o per ottenere assistenza in caso di malessere.[39] Questo in aggiunta alle questioni pratiche e logistiche su come meglio affrontare malfunzionamenti di apparecchiature, incidenti ed evacuazioni di emergenza.

Un'altra critica riguarda le tecniche di progettazione del sistema tubolare. Il professor John Hansman ha suggerito altri possibili problemi, come ad esempio un leggero disallineamento del tubo e la potenziale interazione tra il cuscino d'aria e l'aria a bassa pressione, chiedendosi cosa succederebbe se mancasse l'elettricità e il treno si trovasse lontano da una città. Il professor Richard Muller ha anche espresso preoccupazione riguardo alla vulnerabilità dei tubi, che potrebbero essere un obiettivo per i terroristi, o anche che il sistema dovrebbe prevedere la rimozione di polvere o sporcizia dall'interno del tubo in costante accumulo.[40]

In aggiunta ai costi notevolmente superiori rispetto a quelli di una linea ferroviaria ad alta velocità, il sistema viene anche criticato per la mancanza di flessibilità e interoperabilità con altri mezzi di trasporto.[41] La prevista rapida velocità di accelerazione del mezzo potrebbe inoltre creare potenziale disagio per i passeggeri, mentre i lunghi tempi di decelerazione scoraggiano fermate intermedie nella linea. Un ulteriore limite del sistema, che non prevede raddoppi o linee complementari come una rete ferroviaria, è che in caso di guasto di un mezzo o sul tubo, tutta la linea dovrà essere bloccata senza possibilità di usare percorsi alternativi per raggiungere la destinazione. La notevole velocità prevista dai vettori, inoltre, richiederebbe per i cambi di direzione raggi di curva maggiori di 100 chilometri per garantire un comfort a bordo paragonabile a quelli di un treno viaggiante su una linea ad alta velocità (ovvero una accelerazione laterale non superiore a 0.1 g). La necessità di garantire l'arresto di emergenza alle velocità previste di 1200km/h limita la capacità della linea a un tempo minimo di due minuti di attesa tra le partenze di pod nella stessa direzione. In definitiva si ritiene che il sistema richieda ulteriori infrastrutture di controllo e sicurezza inizialmente non previste, che oltre a impattare sui tempi di percorrenza, andrebbero ad aumentare il consumo di territorio dell'infrastruttura stessa e i suoi costi di costruzione e di gestione. La limitata capacità del sistema (in base a diversi studi, stimata dalle 10 alle 40 volte inferiore a quella di una linea ferroviaria ad alta velocità) resta la principale criticità, in aggiunta alle difficoltà tecniche nel prevedere diramazioni o fermate intermedie e ai citati problemi di sicurezza per i passeggeri.[42]

NoteModifica

  1. ^ a b c d Elon Musk, Hyperloop Alpha (PDF), su SpaceX, 12 agosto 2013. URL consultato il 29 giugno 2017 (archiviato dall'url originale il 28 gennaio 2016).
  2. ^ Storia -, su swissmetro-ng.org. URL consultato il 15 novembre 2021.
  3. ^ R.A. Buchanan, The Atmospheric Railway of I.K. Brunel, in Social Studies of Science, vol. 22, n. 2, maggio 1992, pp. 231–243, DOI:10.1177/030631292022002003.
  4. ^ Pando Monthly presents a fireside chat with Elon Musk, su pando.com, PandoDaily, 13 luglio 2012. URL consultato il 15 luglio 2017.
  5. ^ Beyond the hype of Hyperloop: An analysis of Elon Musk's proposed transit system, in Gizmag.com, 22 agosto 2013. URL consultato il 23 agosto 2013.
  6. ^ Nick Bilton, Could the Hyperloop Really Cost $6 Billion? Critics Say No, in The New York Times. URL consultato il 18 agosto 2013.
  7. ^ Joseph Brownstein, Economists don't believe the Hyperloop, in Al Jazeera America, 14 agosto 2013.
  8. ^ Eleazar David Melendez, Hyperloop Would Have 'Astronomical' Pricing, Unrealistic Construction Costs, Experts Say, in The Huffington Post, 14 agosto 2013.
  9. ^ (EN) Watch The First Real-World Test Of Hyperloop Technology. URL consultato il 28 giugno 2017.
  10. ^ Elon Musk's Hyperloop is successfully demonstrated in Las Vegas, in Mail Online. URL consultato il 28 giugno 2017.
  11. ^ Hyperloop, treno green alla velocità del suono. "Primo passeggero nel 2019", in la Repubblica, 13 maggio 2016.
  12. ^ a b Anche la Russia vuole costruire un Hyperloop, in wired.it. URL consultato il 10 novembre 2016.
  13. ^ Treno Hyperloop in Italia? Difficile, ma Ferrovie collabora, in tomshw.it, 31 maggio 2016. URL consultato il 10 novembre 2016.
  14. ^ Marcy Simon, Sandy Choi, Hyperloop One Goes Farther and Faster Achieving Historic Speeds, su Hyperloop One, 2 agosto 2017. URL consultato il 3 agosto 2017.
  15. ^ Hyperloop One, test superato: XP-1 raggiunge i 310km/h, in HDBlog.it, 2 agosto 2017. URL consultato il 3 agosto 2017.
  16. ^ Hyperloop, approvata l'installazione dei primi km di prova su suolo pubblico, su Hardware Upgrade. URL consultato il 16 luglio 2021.
  17. ^ HyperloopTT, a Tolosa un circuito test da 320 m nel 2018, in tomshw.it, 14 aprile 2018. URL consultato il 14 aprile 2018.
  18. ^ Hyperloop Transportation Technologies costruirà il primo sistema Hyperloop della Cina, su Digital Magics, 23 luglio 2018. URL consultato il 29 luglio 2018.
  19. ^ tomshw.it, Hyperloop, pronta la prima capsula passeggeri in scala reale, 3 ottobre 2018. URL consultato il 3 ottobre 2018.
  20. ^ HDmotori.it, Virgin Hyperloop, primo test storico con due passeggeri a bordo riuscito, su HDmotori.it, 9 novembre 2020. URL consultato il 16 luglio 2021.
  21. ^ (EN) View Author Archive, Get author RSS feed, Virgin Hyperloop lays off half its staff, abandons mass transit plan, su New York Post, 22 febbraio 2022. URL consultato il 10 marzo 2022.
  22. ^ TRASPORTI. IN VENETO SI SPERIMENTA HYPER TRANSFER. PRESIDENTE ZAIA “PRIMA REGIONE A FARLO”. VICEPRESIDENTE DE BERTI “POSSIBILI PRIMATI DI VELOCITÀ E CAPACITÀ”, su regione.veneto.it. URL consultato il 6 gennaio 2022.
  23. ^ Il Veneto sarà la prima regione a usare il treno Hyperloop, su Agi. URL consultato il 6 gennaio 2022.
  24. ^ In Veneto il prototipo di Hyperloop, il treno che sfreccia a 1.223 km/h, su VeneziaToday. URL consultato il 17 marzo 2022.
  25. ^ https://www.tomshw.it/hyperloop-pod-competition-vincitore-sfreccia-320-km-h-87838, Hyperloop Pod Competition, il vincitore sfreccia a 320 Km/h.
  26. ^ Hyperloop sbarca in Europa: "Così andrete a 1000 all’ora", in Repubblica.it, 8 giugno 2017. URL consultato il 10 giugno 2017.
  27. ^ a b Virgin guarda al futuro e scommette sull'Hyperloop, in repubblica.it, 19 ottobre 2017. URL consultato il 19 ottobre 2017.
  28. ^ Delft Hyperloop, su web.archive.org, 26 luglio 2019. URL consultato il 16 luglio 2021 (archiviato dall'url originale il 26 luglio 2019).
  29. ^ Da Milano a Malpensa in 10 minuti. Primo storico accordo per l'Hyperloop in Italia, in dday.it, 20 febbraio 2020. URL consultato il 31 maggio 2020.
  30. ^ Torino-Milano collegate ad altissima velocità, con l'Hyperloop di Elon Musk. Parola del Sindaco Appendino, in DMove.it, 30 settembre 2019. URL consultato il 2 ottobre 2019.
  31. ^ Vito, l’italiano del supertreno capace di viaggiare a 1.200 all’ora, in "corriere.it, 27 febbraio 2017. URL consultato il 27 febbraio 2017.
  32. ^ L'Europa sogna il treno Hyperloop: da Bratislava a Vienna e Budapest in 8-10 minuti, in repubblica.it, 15 marzo 2016. URL consultato il 10 novembre 2016.
  33. ^ Hyperloop One: il treno che viaggia a 1.100 Km/h sarà realtà a Dubai, in hwupgrade.it, 9 novembre 2016. URL consultato il 10 novembre 2016.
  34. ^ Hyperloop, il supertreno avvicinerà Sardegna e Corsica: Cagliari-Bastia in 40 minuti, in La Nuova Sardegna, 7 giugno 2017. URL consultato il 26 luglio 2017.
  35. ^ Hyperloop da New York a Washington: Elon Musk conferma l'approvazione del governo, in hwupgrade.it, 21 luglio 2017. URL consultato il 28 agosto 2017.
  36. ^ Henry Blodget, Transport Blogger Ridicules The Hyperloop – Says It Will Cost A Fortune And Be A Terrifying 'Barf Ride', in Business Insider, 20 agosto 2013.
  37. ^ Nsikan Akpan, Can Our Bodies Handle the Hyperloop?, in Scientific American. URL consultato il 15 luglio 2017.
  38. ^ Brian Fung, Costruire l'Hyperloop non sarà semplice, in Il Post. URL consultato il 3 agosto 2017.
  39. ^ Russell Brandom, Speed bumps and vomit are the Hyperloop's biggest challenges, in The Verge, 16 agosto 2013.
  40. ^ Troy Wolverton, Wolverton: Elon Musk’s Hyperloop hype ignores practical problems, su mercurynews.com, The Mercury News.
  41. ^ (EN) "Hyperloop will never work but still, the research is valuable", su Innovation Origins, 29 agosto 2018. URL consultato il 4 marzo 2022.
  42. ^ Josef Doppelbauer, Hyperloop an Innovation for Global Transportation (PDF), su era.europa.eu, pp. 3-7.

Voci correlateModifica

Altri progettiModifica

Collegamenti esterniModifica