Hyperloop: Tan solo un concepto

Hoy he visto una presentación de Hyperloop Technologies en youtube, gracias a uno de los lectores del blog, @carlcasan. La presentación se ha realizado en el KTH de Estocolmo, en Suecia.

Para los que no sepan de que hablamos, El Hyperloop es una idea de Elon Musk (Paypal, Tesla, Space X) para construir un sistema de transporte de alta velocidad. La descripción original es esta (PDF) y la resumida en wikipedia.

Aunque Elon Musk no ha puesto en marcha la idea, y eso ya es algo que me resulta bastante curioso, hay dos empresas trabajando en la tecnología propuesta.

La idea fundamental, hacer un casi vacío en una tubería y utilizar un motor lineal para acelerar una capsula por donde viajan los pasajeros, es interesante y me gustaría ver algún prototipo para ver el concepto en marcha, aunque fuera a escala.

El problema llega cuando se acaba la ingeniería experimental y entramos en la ingeniería aplicada, es decir COSTES y RESULTADOS.

Obviando varias elucubraciones sobre transporte de mercancías, tubos submarinos y maravillas varias y centrandonos solo en el concepto fundamental y en la línea prototipo propuesta: San Francisco-Los Ángeles hay varios problemas fundamentales de ingeniería del transporte:

Alon Levy en pedestrian observations lo dijo claramente hace tiempo:

My specific problems are that Hyperloop

1.  Made up the cost projections,
2. Has awful passenger comfort,
3. Has very little capacity, and
4. Lies about energy consumption of conventional HSR.

 

Su post es muy completo, los comentarios muy interesantes y realmente solo voy a añadir y comentar sobre la presentación y mis impresiones.

Accesibilidad

Suponen que van a poder llegar al centro de la ciudad con un viaducto elevado, bastante complicado por los NIMBYs y por la necesidad de espacio que requiere en una ciudad densamente poblada. Si alguien piensa que llegar al centro (o centros) no es importante debería leer esto o esto y ver que si la estación del hyperloop esta en las afueras lo único has perdido la mayor parte de la ventaja competitiva que ha conseguido duramente a base de correr por el tubo.

En ningún momento la propuesta planteada es capaz de llegar a un lugar con capacidad de atracción de viajeros y a los efectos acaba tan lejos de la ciudad como un aeropuerto (y sin las conexiones de otros medios de transporte que un aeropuerto existente ya tiene).

Siguiendo en el tema de estaciones y accesibilidad ya escribí hace tiempo sobre un hipotético sistema de teletransporte, aplicable al hyperloop, puesto que las capsulas del sistema son bastante pequeñas (20-30 pasajeros). La capacidad de un sistema de transporte como el propuesto es baja, mucho menor que una LAV a la japonesa, donde metes trenes con 400-500 personas cada 2 minutos y tampoco parece que tengan muy claro como conseguirlo.

Costes

Pasando por alto que los problemas de derechos de paso, que suelen ser la parte mas compleja de gestionar en cualquier infraestructura lineal (carretera, ferrocarril, oleoducto, Línea eléctrica) y que son una de las cosas que mas problemas plantea a la proyectada CHSR, Los costes que estiman son muy bajos, muy inferiores a los de cualquier infraestructura de transporte y solo algo superiores a los gasoductos u oleoductos mas recientes. Teniendo en cuenta que a efectos de trazado han de cumplir los mismos criterios que una LAV, no encuentro la razón por la que el metro de viaducto elevado de hyperloop construido en hormigón con piezas prefabricadas ha de ser mas barato que uno similar para otros usos, cuando la diferencia de ancho no es el elemento clave que aumenta la necesidad de hormgión.

En el minuto 6:49 hay dos afirmaciones muy discutibles. «Los túneles son mas baratos por la resistencia de la tubería a la presión exterior», no se en que se basa eso pero no se cual es la diferencia entre hacer un túnel con tuneladora y forrarlo de hormigón y luego ponerle una camisa metálica. Su ventaja es la reducida sección por el menor tamaño pero nada mas. La segunda afirmación «Los puentes son mas baratos por el bajo peso de la capsula» demuestra un desconocimiento brutal de la ingeniería de puentes y de la ingeniera estructural en general. Los puentes largos se deforman por el peso propio y por el viento no por el peso de los elementos que circulan, si quieres tener un puente que no parezca un bache por tener un flecha muy grande en el centro del vano tiene que ser rígido y para eso necesitas un puente normal, no un puente aligerado. Pasar a 1.200 km/h por un puente colgante a lo Indiana Jones no es mi idea de un viaje cómodo.

La levitación se consigue por levitación magnética, esperan. Es algo posible y probado pero no con los sistemas que incluyen en las presentaciones, sino con sistemas muy costosos de fabricar y operar, responsables del alto coste por kilometro de los trenes de levitación magnética.

Otro elemento que no se detalla de ninguna manera es el equivalente a los desvíos ferroviarios o a las conexiones en T de las tuberías, siguiendo la comparación con oleoductos. Ese elemento es fundamental para poder tener un sistema realmente eficaz, que permita tener por ejemplo múltiples «andenes» para carga y descarga de pasajeros o tener varias rutas desde una estación. Y aunque lo dicen en el video no me creo el intervalo entre capsulas de 10 segundos, por la distancia de frenado. No puedes tener dos elementos circulando a menos de la distancia de frenado entre ellos si quieres tener un nivel de seguridad comparable al del ferrocarril y 10 segundos es demasiado poco para esas velocidades, la deceleración necesaria seria peor que el golpe de un airbag en la cara.

La falta de desvios definidos y partes moviles en una tubería móvil en casi vacío y que ha de ajustar con precisión milimétrica no es un detalle baladí y pone en compromiso la capacidad de tener un sistema real o un prototipo.

Los esquemas que aparecen son todos punto a punto, parece que serian necesarios dos tubos, uno por sentido, lo que dobla el coste previsto de la infraestructura.

Energía

En el minuto 9 hablan de costear durante 50-60 kilómetros sin necesidad de estaciones intermedias, es decir que gran parte del tubo no estaría energizado. La conducción eficiente se lleva usando muchos años en el ferrocarril pero no puedes diseñar un sistema sin puntos de energización intermedios porque existen las situaciones degradadas en las que la distancias de energización serán mucho menores, si por cualquier razón el vehiculo se detiene o no alcanza la velocidad necesaria en ese punto determinado, obliga a frenar a TODOS los demás para mantenerse al ritmo del mas lento y como no hay estaciones intermedias frenas todo el carrusel hasta que puedas sacar la cápsula problemática del circuito.

Comfort

Las capsulas, aunque según exponen están diseñadas para tener el nivel de confort de un avión en cuanto a aceleraciones no están expuestas a las mismas condiciones que un avión, si queremos que algo se mueva a 1.200 km/h tenemos que subir, bajar y GIRAR muy suavemente, una curva a 1.200 km/h te lanza contra la pared sin miramientos. Cualquier trazado que no sea una recta casi perfecta, aun usando capsulas pendulares se percibirá como una montaña rusa por parte de los pasajeros, descontando los baches que puedan generarse por el sistema de levitación, que vamos a suponer funciona a la perfección.

Esta sensación no se puede corregir con tecnología, es algo personal y también afecta mucho al diseño y al coste de la infraestructura.

Conclusión

Nada me gustaría mas que hubiera una revolución en el mundo del transporte y que los brutales presupuestos y costes energéticos del transporte disminuyeran rápidamente, pero no podemos dejar que nuestros deseos nos confundan. El que propone un sistema nuevo y pone en entredicho todo el know-how y la experiencia previa acumulada a nivel mundial, rompiendo los esquemas de algo tan establecido como la ingeniería del transporte terrestre tiene que probar lo que dice, mas cuando no solo rompe con procesos tecnológicos muy maduros sino también con supuestos sociales y sociológicos muy establecidos.

Francamente espero equivocarme pero no he encontrado razones para hacerlo.

PD: Las preguntas que hacen en el KTH son las que me hubiera gustado hacer, gracias a ellas se aclara mucho y demuestran el bajo nivel de desarrollo de la idea, tanto conceptual como técnico de la idea del hyperloop.

¿Y ahora qué?

Poco a poco cada vez tengo mas claro que el ferrocarril en España está al final de un ciclo, en la etapa mas dura ademas, porque el modelo actual está acabado pero todavía no ve se ve cual será el nuevo camino.

En este blog se ha hablado mucho de como las decisiones pasadas condicionan mucho el futuro de las infraestructuras de red y de las alternativas existentes al tipo de proyectos de construcción actuales, ya sea por diseño o fundamentalmente por metodología y proceso de toma de decisión, que debería ser mas abierto y transparente y con datos comprobables.

Pero todo esto no es mas que un cambio de sistema de gestión, que aunque fundamental y necesario para adaptar la forma de gastar el dinero publico a unos niveles de transparencia y participación publica mas acordes con los países de nuestro entorno y mas punteros en gestión de obras publicas, por ejemplo Holanda o Inglaterra.

El gran problema del ferrocarril en España no es, a mi entender, esos cambios formales, sino que ha cumplido los objetivos que se había impuesto y no ha econtrado otros nuevos.

El ferrocarril español de finales de los ochenta estaba muerto, años de falta de inversión y renovación, sin construir líneas nuevas o renovaciones desde muchos años antes y con sin aumentar las velocidades comerciales y en muchos casos bajando con respecto a los máximos y con la fuerte competencia de la carretera, que llevaba muchos años captando trafico y si que estaba recibiendo inversión en autovías y autopistas.

En aquel momento, Cuando se adoptó la decisión de cambiar el NAFA por un una Línea de Alta Velocidad entre Madrid y Sevilla en ancho internacional y con tecnología francesa y alemana del ultima generación, fue la ultima oportunidad del ferrocarril de recuperarse como modo de transporte competitivo y lo consiguió. La imagen del ferrocarril cambio completamente y se puso en marcha un plan de inversiones para crear una red diferenciada en ancho internacional y trazado nuevo para los viajes de larga distancia.

Desde el año 1989 hasta ahora se ha construido esa red y a efectos prácticos está terminada, como ha dicho muchas veces Egocrata en politikon. Por el camino España se ha puesto en la vanguardia de la tecnología ferroviaria.

En paralelo a este desarrollo la red convencional ha ido concentrado sus tráficos principalmente en servicios de cercanías, los «Commuter Rails» (aprovecho para pedir una traducción al concepto commuter y no, migración pendular no es una opción) en las áreas metropolitanas de las grandes ciudades. En parte gracias a la creación de la red de AV se ha liberado capacidad en la red convencional para aumentar estos servicios, que, aunque se han mejorado, han sido la hermana pobre, sobre todo en términos de inversión en infraestructura pero no en mejora de gestión. Los indicadores de calidad de las cercanías en España, siendo mejorables, son comparables con grandes redes equivalentes europeas y bastante mejores que sus homólogos norteamericanos.

En los próximos meses cuando se conecte León con Asturias por nuevo túnel de Pajares, se mejore la conexión de Burgos con Vitoria, se avance en la Y vasca, se llegue a Extremadura por el nuevo trazado y se cierre el cuello de botella del Corredor mediterráneo en Tarragona el proyecto de renovación de los años 80 estará terminado.

Durante todo este tiempo no ha habido un debate sobre le futuro del ferrocarril, todo el sector ha estado muy ocupado construyendo, siguiendo un plan maestro bastante claro, pero ahora es necesario parar y revisar la situación. El marco conceptual clasico de «La gente no coge el tren porque tarda mucho y es incomodo, si reducimos los tiempos de viaje y mejoramos el confort lo usaran mas» no da mas de si, los problemas ahora son otros completamente diferentes: endeudamiento, redes diferenciadas, etc.. consecuencia del exito de resolver los antiguos problemas.

No me considero capacitado para decir cual es ese futuro al detalle pero si que me gustaría abrir varios debates sobre ese futuro, para que el marco de la discusión se centre en los problemas que creo son realmente importantes.

1. Cada vez tiene menos sentido mantener dos redes diferenciadas, de alguna forma hay que cambiar el ancho de gran parte de la red convencional, sobre todo para los tráficos de media y larga distancias. Por muy buenos que sean los cambiadores de ancho no son útiles para mercancías ni Regionales.
2. Las redes de cercanías necesitan cambios en los puntos críticos de la infraestructura, tienen cuellos de botella muy localizados que, si se actúa sobre ellos permitirían aumentar la oferta de movilidad en los núcleos metropolitanos.
3. Desde que se construyo la red ferroviaria convencional los patrones de población han cambiado y hay grandes zonas urbanas que no tienen acceso a un ferrocarril de cercanías o regional, no necesariamente de alta velocidad pero si de alta accesibilidad.
4. Por ultimo tenemos una seria de líneas diseñadas en el siglo XIX y construidas con poco dinero para unos tráficos muy diferentes a los actuales cuyas demandas no parece que puedan aumentarse por actuaciones ferroviarias y que no son sostenibles ni económica ni socialmente.

 

La rentabilidad del ferrocarril en españa y el mundo

Desde Fedea han lanzado dos informes sobre ferrocarril en muy poco tiempo, uno a nivel internacional y otro sobre la rentabilidad financiera de las LAV en España.

Como Fedea en general y los autores en particular de estos informes son los mejores expertos sobre economía del transporte a nivel nacional y sus informes tienen mucho tirón mediático conviene leerlos con detenimiento.

Ambos informes son largos y hay mucha información que procesar así que esto son solo unas notas iniciales.

El canon y las infraestructuras de red

Ampliando el post anterior sobre el canon, quería recordar un tema que se olvida casi siempre que se habla de ferrocarriles desde un punto de vista económico. El ferrocarril es una infraestructura de red, como todas las infraestructuras de transporte, ya sea de personas o bienes, datos (telefonía e Internet) o energía (electricidad y oleoductos/gasoductos). En el sistema ferroviario hay una gran diferencia entre el coste de generar la infraestructura y el coste de explotarla, esto es, son caras, muy caras, de construir pero baratas de mantener, sobre todo cuando se calcula el coste marginal de operar un tren adicional.