Universitarios de la Universidad Politécnica de Valencia están inmersos en el diseño de Hyperloop, el tren más veloz del mundo, que permitirá viajar a grandes ciudades a una velocidad de 1.000 km/h. Un ambicioso proyecto que no sólo cambiará el transporte tal y como lo conocemos en la actualidad, sino que además será autosuficiente energéticamente.
Valencia Extra ha hablado con Vicente Dolz Ruiz, Profesor de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseño e investigador en el instituto CMT – Motores Térmicos (Universitat Politècnica de València), que nos ha explicado en qué consiste este proyecto.
¿Cómo surgió el proyecto?
La idea de un medio de transporte que levite dentro de un tubo en el que previamente se ha hecho el vacío es una idea que ya se formuló hace más de 100 años. Aunque esta idea ya fue estudiada en el pasado, principalmente en los años 60, se concluyó que la tecnología disponible en aquella época no era suficiente para que este medio de transporte fuera viable a gran escala.
En 2013, esta idea se volvió a poner de actualidad, cuando Elon Musk, cofundador de PayPal, Tesla Motors y SpaceX, relanzó esta idea de nuevo medio de transporte, lo bautizó como Hyperloop y animó a la comunidad internacional a aceptar el reto de estudiar de nuevo su viabilidad. Entre las diferentes actividades que propuso, está la de un concurso entre Universidades de todo el mundo para diseñar, construir y testear prototipos.
La primera fase de este concurso fue en enero de 2016. Daniel, un alumno de la Universidad, animó a cuatro amigos a participar y me buscaron a mí como Profesor Tutor. En esta primera edición del concurso, habían definidas varias categorías de las cuales los equipos podían escoger dos para participar. Nosotros nos presentamos a la de diseño de concepto y a la de subsistema de propulsión. Para nosotros, fue una gran sorpresa ganar en estas dos categorías a las que nos habíamos presentado. Este reconocimiento, nos animó a buscar patrocinadores y a ampliar el equipo para poder acudir a las siguientes ediciones del concurso, construyendo nuestro propio prototipo.
¿En qué consiste Hyperloop UPV?
La idea consiste en desplazar unas cápsulas por dentro de un tubo en el que se ha realizado previamente el vacío. Estas cápsulas estarían levitando y en estas condiciones, se podrían evitar las principales fuerzas que se oponen al movimiento de un vehículo. Es decir, al levitar se evitaría el rozamiento de rodadura con el rail o la carretera y al realizar el vacío (quitando el aire), se evitarían las fuerzas de resistencia aerodinámica sobre el vehículo. Con lo cual, el coste energético de desplazarse sería muy pequeño. Además, al estar levitando dentro de un tubo, las velocidades que se podrían alcanzar podrían llegar a los 1000 km/h.
A estas velocidades, las cápsulas comunicarían grandes ciudades, como Madrid y Barcelona, en poco más de media hora. Los tubos podrían estar recubiertos de paneles solares con lo cual el sistema podría ser autosuficiente desde el punto de vista energético. Además, estos costes energéticos serían muy bajos, lo que permitiría precios de billetes similares a los de un autobús. La infraestructura sería similar a la de los trenes de alta velocidad con estaciones en los centros de las grandes ciudades. En este caso, en lugar de trenes, lo que habría serían cápsulas moviéndose por dentro de los tubos con capacidades para unas 20 personas y frecuencias de paso similares a las de un sistema de metro de una gran ciudad. Es decir, sería como una red de metro gigante, a nivel mundial; comunicando grandes ciudades a velocidades similares a las de un avión; autosuficiente desde el punto de vista energético y con precios de billetes similares a los de un autobús.
Llegados aquí, la pregunta sería, si la idea tiene más de un siglo y aporta tantas ventajas ¿por qué no lo hemos construido ya? La respuesta es que, aunque esta idea no está reñida con la física, es necesario resolver una serie de retos tecnológicos para permitir que sea un medio de transporte viable a gran escala. Sabemos que no hay límites físicos porque ya se han realizado prototipos con características similares que son capaces de llegar a estas velocidades. Un ejemplo de este tipo de tecnología podrían ser los trenes de levitación magnética (Maglevs) capaces de llegar a 600 km/h o los trineos cohete capaces incluso de superar los 1000 km/h. No obstante, en estos casos, estas velocidades se alcanzan asumiendo unos costes energéticos, de construcción y de mantenimiento muy elevados que hacen inviable a gran escala este tipo de soluciones. Para resolver estos problemas, se debe dar solución a cuatro grandes retos tecnológicos.
El primero sería como hacer un sellado eficiente en estos tubos de unos 600 km de longitud, para poder mantener condiciones de vacío, sin tener que estar constantemente bombeando el aire que se filtraría al interior del tubo.Como el vacío del interior del tubo no podrá ser perfecto (quedará algo de aire dentro del tubo), el segundo reto sería el de atrapar el aire que desplaza la capsula al moverse, para comprimirlo y expulsarlo detrás de la cápsula, evitando la acumulación de aire delante de la cápsula que podría frenarla. El tercer reto sería como diseñar y construir un sistema de levitación eficiente que permita controlar de forma segura la cápsula a las altas velocidades a las que se desplazará y con un consumo energético moderado. Por último, el cuarto reto sería resolver todos los problemas de fiabilidad y seguridad en este medio de transporte que se desplaza a elevadas velocidades, dentro de un tubo sellado de difícil acceso en el que se ha quitado el aire.
¿En qué fase se encuentra?
En la actualidad hay varias empresas que están intentando captar fondos a nivel internacional para estudiar la viabilidad de esta propuesta, como son Hyperloop One, Hyperloop Transportation Technologies o Transpod. Estas empresas están construyendo sus pistas de pruebas y buscando el apoyo de países y ciudades de todo el mundo para evaluar la viabilidad de este medio de transporte. No obstante, en la actualidad, estas empresas no han expuesto aún soluciones relevantes a los grandes retos que presentaría este nuevo medio de transporte.
Por nuestra parte, el equipo de Hyperloop UPV seguimos en el concurso de Space X. Ahora el equipo ha crecido, somos más de 30 alumnos y alumnas de diferentes titulaciones de la Universidad con diferentes profesores tutores.
Nuestra idea es poder acudir a la edición de verano de 2017 con un prototipo propio, gracias a la ayuda de patrocinadores, como las empresas Altran, Nagares, Istobal, Ansys y Jesiva y al apoyo de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseño y el programa de Generación Espontánea de nuestra Universidad. La idea para un futuro es acudir a las diferentes ediciones que se celebren del concurso, intentando mejorar nuestro prototipo y buscando soluciones a los diferentes retos que se nos plantean.