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Il futuro dei viaggi è l’Hyperloop (?)

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Attualmente sono diverse le iniziative allo studio per promuovere una mobilità  alternativa veloce, sicura e, possibilmente, dal basso impatto ambientale. Decongestionare strade, ferrovie e aeroporti, sta diventando sempre più un’esigenza impellente, soprattutto per quanto riguarda le tratte di media lunghezza (tra i 200 e i 700 km circa, per intenderci) per le quali i tempi di percorrenza in auto e treno sono mediamente troppo lenti, mentre, quelli in aereo – oltre ad essere troppo inquinanti – nonostante l’alta velocità  dei velivoli, sono resi anch’essi paradossalmente troppo lunghi dai tempi di attesa in aeroporto nelle fasi di imbarco e sbarco dei passeggeri ormai obbligatorie ovunque nel post 11 settembre.

Pensiamo, ad esempio ad una tratta di circa 350 km, come può essere quella tra New York e Boston, che viene eseguita giornalmente da diverse compagnie aeree americane: tra attese pre e post imbarco e volo effettivo, il passeggero impiega circa 3 ore, alle quali va escluso il tempo impiegato nel traffico per arrivare prima all’aeroporto e poi per giungere nel punto di destinazione all’interno della città  meta del viaggio. Ebbene, il tempo di percorrenza in auto e treno è praticamente lo stesso, come sono simili le problematiche legate al traffico. Ecco che quindi le compagnie di trasporti stanno studiando con sempre maggiore attenzione una soluzione percorribile (e remunerativa per loro) per abbattere la durata di questi percorsi di durata intermedia.

Hyperloop: tra aria compressa e tubi a vuoto

Una delle proposte in avanzato stato di progettazione e che ha già  ottenuto le commesse per le prime tratte è l’Hyperloop. Come spesso accade, la tecnologia che sta alla base dell’Hyperloop è molto più antica di quanto possiamo immaginare e risale addirittura agli inizi del XIX° secolo, quando si svolsero i primi rudimentali esperimenti su un sistema di posta pneumatica in grado di collegare alcuni edifici centrali (uffici postali, banche, sedi principali di aziende) ad altri periferici, in modo tale da consegnare posta e piccoli pacchi in breve tempo e direttamente sul posto.

Alla base del funzionamento della posta pneumatica ci sono le proprietà  del tubo a vuoto e dell’aria compressa: il primo ha la caratteristica di essere al suo interno privo della resitenza dell’aria, la quale applicherebbe una forza contraria al moto di un corpo che si trovasse a viaggiare al suo interno, la seconda, invece, ha una grande capacità  di spinta a favore del corpo cui viene applicata. La combinazione di questo semplice gioco tra forze fisiche favorisce che all’interno di un tubo a vuoto, un corpo spinto da aria compressa, raggiunga una velocità  elevata, difficilmente raggiungibile con altri sistemi di propulsione relativamente semplici ed economici da realizzare.

https://www.youtube.com/watch?v=xKvbSboQ5_g

Posta pneumatica: tra presente e futuro

Intorno al 1850, la tecnologia della posta pneumatica era presente un po’ in tutte le grandi città  europee e americane, raggiungendo una diffusione massiccia in città  come Parigi e Praga. Ma, dato il diametro ridotto delle tubazioni utilizzate e la conseguente impossibilità  a consegnare oggetti di grandi dimensioni, con il tempo, la tecnologia cadde in disuso, in favore dei normali servizi di posta di superficie. Restò in servizio ancora a lungo invece in centri di ricerca o fabbriche dotati di edifici di grosse dimensioni: il centro di controllo della NASA a Huston, ad esempio, durante l’era spaziale degli anni ’60 e ’70 era interconnesso al suo interno da un efficiente sistema di posta pneumatica.

Il limite della posta pneumatica, come detto poc’anzi, era l’impossibilità  di essere usato per oggetti di grandi dimensioni perchè, se per creare e mantenere il vuoto all’interno di una condotta di dimensioni e diametro ridotto e spingervi all’interno piccoli carichi, l’energia richiesta è minima, con l’aumentare delle dimensioni della tubatura e dei carichi che gli si vorrebbero far spostare dentro, questa aumenta esponenzialmente.

Hyperloop oggi

Ma con le nuove tecnologie, i nuovi mercati e le nuove esigenze di mobilità  dei passeggeri, i vantaggi del tubo a vuoto sono tornati a fare notizia e numerose grosse compagnie stanno ripensando il suo utilizzo in scala più grande. Tanto per cambiare, nel passato recente, il primo a ripescare la tecnologia del tubo a vuoto per utilizzarlo come veicolo di trasporto per cose e persone è stato il poliedrico scienziato e imprenditore sudafricano Elon Musk che ha creato la compagnia Hyperloop con il solo scopo di rendere reale questo tipo di mobilità .

Dopo di lui numerose sono state le compagnie emuli, tra cui la Virgin Hyperloop del magnate dei trasporti Richard Brenson. Le proposte di Musk e Bronson hanno delle leggere differenze (“leggere” dal punto di vista concettuale ma non ingegneristico): mentre Musk propende per un sistema più “classico” in cui il carico viene posizionato su dei carrelli spinti da un cuscino di aria compressa, la soluzione proposta dalla Virgin è quella di un vero e proprio treno mosso a levitazione magnetica, sull’esempio di linee ferroviarie che già  esistono in diverse parti del mondo.

Problemi tecnici nella realizzazione dell’hyperloop

Sebbene il concetto che sta alla base dell’Hyperloop non sia particolarmente difficile da comprendere, all’atto pratico non mancano gli ostacoli da dover superare per realizzarlo. Il primo è quello relativo alla creazione e al mantenimento del vuoto in una condotta lunga centinaia di chilometri, nella quale, gioco forza, devono essere previste delle stazioni che necessiteranno della continua pressurizzazione e depressurizzazione almeno del segmento di condotta coincidente con le stesse nelle fasi di imbarco e sbarco dei passeggeri… e giocare con la pressione non è mai stata cosa semplice e sicura.

Tutto ciò implicherà  un massiccio impiego di energia che da qualche parte dovrà  essere preso e, se possibile, da fonti poco inquinanti. Secondariamente, se grazie al vuoto creato all’interno del grosso tubo si potranno agevolmente raggiungere velocità  di 600-700 kmh (forse anche 1000), ad un certo punto bisognerà  pur frenare e, conseguentemente, un qualche sistema di attrito per far funzionare i freni (possibilmente senza fare innalzare troppo la temperatura alle componenti meccaniche che poi non potranno essere raffreddate naturalmente… siamo nel vuoto, non dimentichiamolo) dovrà  essere trovato, soprattutto se i carichi trasportati saranno particolarmente pesanti e il punto di arresto non dovesse consentire margini di errore.

Terzo problema – che, in fondo, tale non è, poichè l’Hyperloop non nasce per affrontare la problematica di seguito -, tale tecnologia darebbe il meglio in termini di risultati solo per tragitti di media lunghezza: risulterebbe inutile e costoso applicarlo per tratte di pochi chilometri dove non ci sarebbe lo spazio per raggiungere le alte velocità  necessarie per vedere i vantaggi pratici al confronto dei normali treni e delle automobili, mentre sarebbe troppo costoso e complicato sia nella costruzione che nel mantenimento per tratte lunghe e già  servite dal trasporto aereo. Quindi, come dicevamo in apertura, questa tecnologia avrebbe dei veri vantaggi per percorsi tra i 200 e i 700 km circa, possibilmente da collegare con due uniche stazioni poste agli estremi del condotto, senza fermate intermedie, proprio per minimizzare costi e problematiche legate alla necessità  di pressurizzazione e depressurizzazione che queste comporterebbero.

Conclusioni

Insomma, l’Hyperloop non sarà  una panacea utilizzabile ovunque (in Italia, ad esempio, date le sue caratteristiche orografiche e urbanistiche, facciamo difficoltà  ad immaginarne un utilizzo massivo) nè avrà  bassi costi di gestione con il conseguente riflesso sul costo dei biglietti, ma potrà  semplificare tante tratte in specifiche aree del pianeta dove, grazie ad essa, si potrà  limitare l’utilizzo dei mezzi di trasporto tradizionale con un notevole risparmio di tempo per l’utenza e un buon impatto ambientale (che comunque non potrà  essere azzerato del tutto). Con un Hyperloop, l’ipotetico viaggio tra New York e Boston di cui parlavamo prima si potrebbe percorrere in meno di un’ora e i due terminal potrebbero essere piazzati in pieno centro o, da un punto più periferico, collegati a una linea metro, in modo da abbattere i tempi morti imposti dal traffico di superficie. I progetti di tracciati Hyperloop stanno iniziando ad ottenere i primi appalti con il mercato cinese particolarmente interessato e, recentemente, l’India avrebbe proposto a Musk di costruire un tracciato che colleghi Mumbay a Nuova Delhi, nell’ambito di un più ambizioso progetto generale che vedrebbe la Tesla (altra azienda di proprietà  di Musk, leader nella costruzione di autovetture elettriche) aprire una filiale in India con finanziamento del gigante asiatico per entrambe le infrastrutture.

Siamo sicuri che parte del futuro della mobilità , anche se non in maniera massiccia in tutto il mondo, sarà  affidato a Hyperloop e, sicuramente, da esso verranno traslati altri tipi di tecnologia: chi lo sa? magari giganti del commercio online, come Amazon, potrebbero pensare ad un Hyperloop di proprietà , con lunghe condotte dal diametro più piccolo, capaci di inviare in tempi ridottissimi i nostri acquisti da una grande sede centrale a più piccole sedi periferiche o – perchè no? – ai normali uffici postali, in modo tale di entrare in possesso dei nostri desiderata nel poco tempo che impiegheremmo ad andare da casa nostra all’ufficio di smistamento/posta più vicino, anzichè aspettare qualche giorno come avviene tuttora.

Camilo Sanchez, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons

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