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Cos’è Hyperloop e come funziona

Elon Musk, che ha dato al mondo SpaceX e Tesla, è sicuro che il sistema di trasporto dovrebbe raggiungere un nuovo livello diventando più veloce, più ecologico e più economico. Vi diciamo cos’è Hyperloop e perché il progetto di Musk è spesso criticato.

La storia di Hyperloop

La storia di Hyperloop è iniziata nel 2013, quando il capo di Tesla, Elon Musk, ha proposto un sistema di trasporto futuristico, che, secondo l’imprenditore, sostituirà l’idea obsoleta di treni ad alta velocità.

Il progetto Hyperloop di Elon Musk è un sistema di trasporto ad altissima velocità che consiste in capsule “sospese” a propulsione magnetica. Collegate tra loro, le capsule viaggiano ad alta velocità in un tubo a vuoto, permettendo loro di coprire una distanza di 1.200 km in appena un’ora.

Video Hyperloop

Tuttavia, alcuni secoli prima di Musk, ingegneri e inventori avevano già provato a fare qualcosa di simile. Gli scienziati-fisici si avvicinarono al concetto che sta alla base di Hyperloop alla fine del XVII secolo, creando il primo vuoto artificiale, che poi divenne la base per l’idea di sistemi sotterranei di trasporto ad alta velocità, come la metropolitana – Beach Pneumatic Transit (dal nome dell’inventore Alfred Beach). La sua essenza era quella di mettere i passeggeri in vagoni che si sarebbero mossi attraverso il tunnel-tubo per mezzo di un flusso d’aria creato da ventilatori giganti. Un altro scienziato, Robert Goddard, pensò ai treni a vuoto all’inizio del XX secolo.

Anche l’ingegnere britannico Isambard Brunel parlava di nuovi modi di trasporto. Fu lui il più vicino al futuro sistema di trasporto ad alta velocità di Elon Musk. Nel 1845 Brunel propose di costruire un tubo nel sud-ovest dell’Inghilterra, che avrebbe aiutato ad accelerare i treni alla velocità allora fantastica di 110 km/h. Tuttavia, era impossibile realizzare il progetto in quel momento a causa della mancanza dei materiali necessari.

Nel concetto alfa di Musk di Hyperloop, il movimento delle capsule attraverso il tubo è dovuto all’accelerazione magnetica lineare. In parole povere, il sistema proposto dall’imprenditore può essere paragonato ai treni guidati dalla forza di un campo elettromagnetico – maglev (abbreviazione di “levitazione magnetica”). Il primo maglev commerciale è apparso nel 1984 nella città britannica di Birmingham. Collegava l’aeroporto internazionale di Birmingham con una delle stazioni della città.

Le ricerche di ingegneri e scienziati del passato sono servite come base per lo sviluppo di un modello futuristico di un nuovo mezzo di trasporto che potrebbe coprire lunghe distanze in pochi minuti, prima di tutti i modi di trasporto conosciuti. È così che è nato il concetto di Hyperloop.

Secondo Elon Musk, il modello di trasporto moderno ideale non solo garantisce un’alta velocità di viaggio e sicurezza, ma è anche un’alternativa ecologica ed economica ai modi di trasporto esistenti (auto, aerei, navi) e non interferisce con altri trasporti sullo stesso percorso.

Hyperloop e volontari: chi implementa la tecnologia

Dopo la pubblicazione della sua idea, Elon Musk ha deciso di non brevettare il progetto, ma di permettere a chiunque di partecipare allo sviluppo di Hyperloop. È così che sono nati Virgin Hyperloop e Hyperloop Transportation Technologies.

Virgin Hyperloop è una società tecnologica americana che mira a trasformare l’idea di Musk in un prodotto commerciale di successo. L’azienda sta attirando investitori per costruire binari di trasporto magnetico e ha già testato con successo un prototipo di treno del futuro.

Prima del 2017 e del suo rebranding (con il conglomerato di investimenti Virgin Group di Richard Branson), l’azienda si chiamava Hyperloop One. Il consiglio di amministrazione di Virgin Hyperloop include persone che hanno lavorato con Musk sui progetti SpaceX, Tesla e PayPal.

Hyperloop Transportation Technologies è una società con più di 800 sviluppatori provenienti da cinque continenti. Per tutti gli appassionati che hanno accettato di rendere l’idea di Elon Musk una realtà, lavorare con Hyperloop Transportation Technologies è un lavoro freelance non retribuito con la prospettiva di ottenere una parte dei profitti dell’azienda in futuro.

Molti di coloro che sviluppano il concetto di Musk lavorano in parallelo per grandi aziende come Boeing, Yahoo! e persino la NASA. Il processo di sviluppo della tecnologia si svolge in piccoli gruppi, dove i partecipanti sono assegnati in base ai loro interessi e alle loro competenze. La comunicazione durante il lavoro avviene principalmente via e-mail, ma una volta alla settimana i team si incontrano per discussioni online.

Come funziona Hyperloop

L’Hyperloop è una catena di capsule simili a contenitori ermetici. Le capsule si muovono attraverso il tubo in un vuoto quasi totale – una pressione pari a un millesimo della normale pressione atmosferica. Questo tubo fornisce un livello ridotto di resistenza dell’aria, che permette all’Hyperloop di raggiungere alte velocità.

Il processo di movimento Hyperloop può essere diviso in tre fasi:

• Accelerazione. La forza di trazione nei motori lineari, situati nel tubo a una certa distanza l’uno dall’altro, provoca un movimento traslazionale, che crea un campo magnetico e trasmette un impulso al generatore all’interno della capsula.
• Levitazione. Il campo magnetico solleva la capsula e la forza di trazione la accelera fino a 1200 km/h.
• Decelerazione. La forza di spinta inverte la direzione e diminuisce la velocità della capsula. L’energia cinetica viene convertita in energia elettrica (in base al principio della frenata rigenerativa) e carica la batteria.

Come funziona Hyperloop

Per ridurre il costo e la quantità di energia consumata, gli sviluppatori hanno cercato di allontanarsi dalla levitazione magnetica e hanno trovato un altro modo per muovere le cabine – per mezzo di un cuscino d’aria. Per semplificare la comprensione di come funziona il sistema, gli scienziati hanno paragonato il movimento delle capsule al movimento di un disco su un tavolo da air hockey. L’unica differenza era che le capsule non avrebbero galleggiato sulla superficie dell’aria, ma si sarebbero mosse su di essa tramite impulsi elettromagnetici sull’energia solare. Ma questa idea dovette essere abbandonata a causa dei potenziali rischi di perdere il controllo, e gli sviluppatori tornarono ad usare la levitazione magnetica.

Quali sono le preoccupazioni su Hyperloop

Alcuni ricercatori, in particolare l’ex chimico della Cornell University Phil Mason, che realizza video educativi sulla scienza, hanno parlato dei difetti del concetto di Elon Musk. In un video su YouTube, Mason ha spiegato figurativamente come il sistema Hyperloop potrebbe, in caso di un piccolo malfunzionamento, trasformarsi in un “viaggio a canna di fucile a velocità di proiettile” e portare alla morte di tutti i passeggeri. Per dimostrare chiaramente questa minaccia, lo scienziato ha creato un modello di trasporto fatto di un tubo di vetro con aria pompata fuori e un palloncino di metallo. L’esperimento di Mason ha dimostrato che anche una piccola distruzione di una singola capsula potrebbe portare alla depressurizzazione, che cambierebbe catastroficamente la pressione nell’intero treno, rendendolo un proiettile incontrollabile: l’Hyperloop raggiungerebbe una velocità tale che in caso di incidente i passeggeri non avrebbero alcuna possibilità di sopravvivere.

L’esperimento di Phil Mason

Da un punto di vista tecnico, alcuni ricercatori contestano la velocità potenziale dell’Hyperloop. Gli esperti ritengono che una velocità di 1.220 km/ora potrebbe causare sensazioni spiacevoli e spaventose per i passeggeri. Tuttavia, il primo test sui passeggeri del prototipo Hyperloop ha dimostrato che il sistema è sicuro.

Molte volte ci sono state controversie sul costo della tecnologia. Secondo i calcoli di Elon Musk, la costruzione del sistema Hyperloop da Los Angeles a San Francisco (due tunnel e 40 capsule) costerà meno di 6 miliardi di dollari. Tuttavia, nel 2016 Forbes ha pubblicato informazioni secondo cui, sulla base di dati trapelati, il costo di Hyperloop One fino a San Francisco potrebbe raggiungere i 13 miliardi di dollari – il doppio di quanto stimato da Musk. Tuttavia, molti credono che anche questo prezzo sia sottostimato e che il costo stimato della costruzione sia molto più alto – circa 100 miliardi di dollari.

Infatti, è impossibile dire esattamente quanto costerà costruire un sistema Hyperloop: il prezzo sarà diverso per i diversi percorsi a causa delle peculiarità del terreno.

Come si sentirebbero i passeggeri all’interno dell’Hyperloop

Prima di invitare i primi passeggeri a viaggiare sul treno del futuro, Hyperloop One ha condotto circa 400 test nel deserto del Nevada, vicino a Las Vegas. Le persone a bordo del trasporto futuristico non hanno fatto il viaggio fino al novembre 2020, sette anni dopo che Elon Musk ha parlato al mondo della sua idea.

I primi passeggeri del prototipo Hyperloop, la capsula Pegasus, sono stati il co-fondatore di Virgin Hyperloop Josh Giegel e il direttore dei servizi di qualità per i passeggeri Sarah Lucian. La capsula con i passeggeri ha coperto una distanza di 500 metri in 15 secondi ad una velocità di 160 km/h.

Primo test Hyperloop

Il test con i passeggeri ha causato un sacco di critiche su Internet. La gente ha cominciato a parlare dell’innovatività di Hyperloop e della levitazione magnetica (maglev), che permette il trasporto in galleria. Un utente ha persino definito il sistema di Musk “la più terribile ferrovia ad alta velocità del mondo”, paragonando lo sviluppo di Hyperloop con il lancio di una locomotiva a vapore Mallard in Inghilterra, nel lontano 1938, che raggiunse una velocità di 203 km/h.

Alcuni hanno ricordato il record mondiale del Maglev giapponese, che nel 2016 ha raggiunto una velocità di 603 km/h. E i primi treni che funzionavano con questo sistema potevano trasportare centinaia di passeggeri a 482 km/h già negli anni ’70. Cioè, come dicono i critici del concetto di Musk, Hyperloop non è affatto un’innovazione.

Tuttavia, secondo gli sviluppatori, Hyperloop non dovrebbe essere paragonato a un treno, un aereo o una barca, perché è fondamentalmente un nuovo modo di trasporto, diverso dagli altri mezzi a cui le persone sono abituate. Naturalmente, è impossibile costruire qualcosa di nuovo senza basarsi sulle invenzioni del passato. È solo importante prendere in considerazione tutti i difetti del sistema esistente e cercare di superarli.