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.

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5 respuestas a Hyperloop: Tan solo un concepto

  1. La revolución en el mundo del transporte al que alude en sus conclusiones sería, a nuestro juicio, que hubiese menos necesidad de transporte. Si hoy día el transporte es uno de los factores de contaminación de efecto invernadero más destacado, menos transporte solucionaría parte de este y otros muchos problemas. La solución ya existe: las video y audio conferencias. Cuántas reuniones que conllevan desplazamientos se podrían evitar si nos dejásemos de tanta tontería. Con algo tan simple como Skype se podrían evitar millones de desplazamientos nacionales e internacionales. Nos quejamos muchas veces sin sentido y llevamos en nosotros el despilfarro.

  2. ccasanueva dijo:

    Vale, me has ahorrado hacer el análisis a mí mismo. Tampoco es que tuviera tiempo… 😉
    Yo soy el que pregunto sobre “motion sickness” (confort, vamos) y asentamientos de los pilares, y me quedé con ganas de darle un poco de caña en lo primero, porque se notaba que sabía lo justo de lo que hablaba y no tenía las ideas claras… pero como le había invitado yo a que viniera me dio cosa… :p
    Otras cosas que pensé yo:
    – La estimación de costes es sin equipos auxiliares. Te dicen “es muy barato!” Y luego le meten mil porquerías para que funcione, e.g. elementos ajustables (incluso han considerado actuadores hidráulicos como suspensión activa!) para corregir los errores de trazado debido a asentamientos.O compresores, tubos secundarios para evacuaciones…
    – Los sistemas en vacío tienen un problemón respecto a seguridad del viajero: no pueden salir o se ahogan. Lo equiparan con aviones… pero te cargas el concepto de “ligero”.
    – Creo que lo demás ya lo has comentado tú… ya se me ocurrirán más cosas…
    Felicidades por el artículo porque es muy detallado!

    /Carlos

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  5. Jose Luis Arias Riera dijo:

    Solo añadir unos comentarios:
    – A mi entender el mayor problema de Hyperloop es de trazado: si la cápsula circula a velocidades de avion subsonico volando bajo (900Km/hr) los radios de las alineaciones (que crecen con el cuadrado de la velocidad) son de 9 veces los de un HSR, por lo que nos vamos a radios de 50Km ¿Quien es el guapo que encaja esto sin grandes viaductos, tuneles y movimientos de tierras? En planta vas a tener grandes problemas de ROW en zonas pobladas y en alzado Hyperloop sera sinónimo de Hyperestructuras (al menos mucho mas largas que las del HSR y probablemente mucho más altas o profundas). En cuanto tengas que cruzar un miserable valle o una pequeño escarpe el ajuste será Kilométrico. Otra solución es llamarlo Hyperollcoaster y que los pasajeros disfruten de aceleraciones de parque de atracciones. Seguro que en USA tendría su publico.
    – Habéis comentado que necesita de levitacion magnetica y creo que no es así. La sustentación es exclusivamente hidrodinamica sobre un colchon de aire, y esto es una gran solucion en cuanto a desgaste y amortiguacion, aunque a grandes velocidades requiere de un trazado con mínimas variaciones, lo que vuelve a poner el peso de la viabilidad en la infraestructura. También mencionais que es un sistema de vacío y no es así, es de baja presión, por lo que la hermeticidad (operativamente un quebradero tecnológico fuera de laboratorios) no es un requisito, y las fugas no inutilizan el servicio pudiendo presurizar y despresurizar rapidamente en condiciones degradadas.
    – Quitando corredores muy particulares y escogidos (Grandes cauces de rios, amplias llanuras, ect) la implantacion de esta ingeniosa y meritoriamente equilibrada tecnología no parece que llegue a ser mucho mas competitiva que subirse a un avión, aunque a lo mejor en un futuro lejano sirve para viajar por túneles geodesicos completamente rectos por debajo de la curvatura terrestre uniendo ciudades separadas 2.000-4.000Km, recorriendo distancias menores que las que se recorrerían por aire e incluso circulando a mayores velocidades que estos gracias a la baja presión en el tubo, lo que supondría menores tiempos de viaje que este. Cuando llegue ese día igual mejor volvemos a resucitar el Concorde, cuyo punto débil también fue, aparte del ruido y otros, de capacidad.

    En cualquier caso bienvenido Hyperloop, porque esta haciendo posible (técnicamente) que un medio de transporte con velocidad de avión circule a cota del terreno. Luego , como siempre, habrá que ir viendo donde eso tiene encaje en la realidad de la sociedad y su economía.

    Coincidir en que menos es más: reducir la necesidad de transporte y buscar soluciones que simplifiquen en lugar de complicar es previo a tratar de arreglarlo todo a base de tecnología y acabar creando demandas artificiales. Quiza Hyperloop esta yendo demasiado rápido intentando competir en el corto plazo con tecnologías probadas como avion y HSR pero hay que reconocer que es un ingenioso y bastante coherente intento de dar un paso adelante sobre estos sistemas que ya no se podrán optimizar mucho más. Tiene ademas el mérito de sacar partido de tecnologías mas acordes con el futuro y de enfrentarlas a las actuales para ver que fuerza real puedan llegar a tener.

    Por desgracia, las videoconferencias, telerealidad , 3D ect, en la mayor parte de los casos no acaban dando una mejor experiencia que mover tu cuerpo a donde la realidad lo necesita, por lo que durante mucho tiempo aun seguiremos soñando con el Teletransporte y usando sus sucedáneos, aunque tal vez algun día de una manera limpia y neutra.

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