INGENIERÍA

Hyperloop, el tubo supersónico de Elon Musk, es posible

El fundador de SpaceX ideó hace dos años un transporte supersónico. Veteranos ingenieros españoles explican por qué es viable.

Recreación del Hyperloop.

Recreación del Hyperloop. HTT

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Hyperloop es un medio de transporte concebido como un tubo de aire a baja presión (semivacío), montado sobre pilotes de unos seis metros de alto, por el que viajarán cápsulas con capacidad para una veintena de personas y que está pensado para ir a más de 1.200 kilómetros por hora. Si existiera, cada línea de este transporte-bala constaría de dos tubos, uno de ida y otro de vuelta.

Elon Musk, cofundador de PayPal, SpaceX, SolarCity y Tesla Motors, publicó en 2013 un manual en la Red en el que bosquejaba Hyperloop, pero sin ninguna intención de construirlo: simplemente lanzó la idea. A día de hoy son dos las compañías que se han formado para tratar de explotarla. Por un lado, Hyperloop Transportation Technologies, dirigida por el emprendedor de origen alemán Dirk Ahlborn; por otro, Hyperloop Technologies, al frente de la cual se encuentra el ex ingeniero de SpaceX Shervin Pishevar. 

Bosquejo inicial de una cápsula de Hyperloop.

Bosquejo inicial de una cápsula de Hyperloop. SpaceX

Mientras el proyecto de Hyperloop Technologies trata de aproximarse al sistema de la forma tradicional -busca inversores, emplea a gente y construye prototipos-, el plan de Ahlborn es más innovador: usa crowdfunding para buscar dinero; paga a sus empleados, a tiempo parcial, con opciones sobre acciones; y quiere empezar a construir el año que viene un circuito en pruebas plenamente funcional.

Recientemente Dirk Alhborn estuvo en Madrid para participar en las conferencias South Summit 2015. En el escaso tiempo del que dispuso para exponer su propuesta, dijo que su compañía ya tenía 450 trabajadores de 21 nacionalidades. En una conversación telefónica con EL ESPAÑOL, Alhborn afirmó que "habrá una versión totalmente funcional que estará lista a finales de 2018, abierta al público y completamente operacional". "Su construcción comenzará en el segundo trimestre del próximo año, con un coste de 160 millones de dólares".

¿Es posible Hyperloop?

"¡Pues claro que es posible! Pero si es algo muy simple, ¡es una chorrada!", exclama Manuel Melis, un veterano ingeniero español, autor de la ampliación del Metro de Madrid y de la faraónica obra de soterramiento de la M30 en la capital, y toda una institución en la Escuela de Caminos de la Universidad Politécnica madrileña. "Veamos, quitando la perforación de túneles, que imagino que se intentará evitar ya que es lo más caro, ¡lo demás es un tubo! Uno de un diámetro adecuado que le haces el vacío y así el tren circula sin resistencia", razona.

En el proyecto original las cápsulas son diminutas, tanto que los posibles pasajeros van tumbados. Melis afirma que Hyperloop debería tener "unas medidas similares a las de los trenes normales, que la gente pueda viajar de la forma habitual". "Me imagino que el proyecto original es más pequeño por una cuestión de ahorro de dinero", afirma a EL ESPAÑOL. "En el Hyperloop creo que lo que habría que hacer es crear un tubo de un diámetro normal, ocho o nueve metros por vía, y meter un tren de levitación magnética", sugiere.

En cualquier caso, Melis lo tiene claro: "Este proyecto me parece factible, claro, y habría que hacerlo".

Así podría ser Hyperloop de llegarse a construir.

Así podría ser Hyperloop de llegarse a construir. HTT

La idea de un "quinto medio de transporte" aparte del tren, el avión, el barco y el automóvil, lleva entre nosotros muchos años. Hyperloop recupera ideas muy antiguas, como la del Vactrain -un tren de levitación magnética en un tubo de vacío- propuesto por el profesor ruso Boris Weinberg a principios del s.XX. Pero quizá la tecnología actual permite soñar con que, al fin, pueda llegar a ser una realidad.

Puntos fuertes

Los expertos españoles ven viable este sistema de transporte. Éstas son algunas de las claves del proyecto que explican para EL ESPAÑOL:

Aceleración. Según Alhborn, "no es un problema, ni esto ni la desaceleración. La aceleración máxima es básicamente como la de un coche". Sin embargo, Enrique Castillo, miembro de la Real Academia de Ingeniería de España, recuerda que hay que tener en cuenta que se tarda mucho en llegar a 1.000 kilómetros por hora: "El tren, sólo para llegar a 350 kilómetros por hora, necesita 11 kilómetros de recorrido".

Carga útil. "La relación entre la carga útil de transporte -pasajeros y equipajes- respecto al peso muerto del vehículo en sí es favorable al Hyperloop frente al ferrocarril tradicional, ya que éste es muy pesado y, por tanto, tiene que transportar demasiada carga muerta para circular", afirma Castillo. El ingeniero Manuel Melis apunta que el sistema funcionaría para pasajeros pero no lo ve para mercancías: "El problema del ferrocarril es que tienes que meter vagones de carga inmensos y mover grandes cantidades de bienes" para ser rentable.

Combustible. "El ferrocarril tradicional con tracción eléctrica tiene la ventaja respecto al de gasoil o a otros medios de transporte, como el avión, por ejemplo, de que no tiene que transportar el combustible, lo que supondría una carga muerta añadida de cierta importancia", comenta Castillo. "El Hyperloop goza parcialmente de esta ventaja, aunque necesita un compresor para trasladar el aire a presión frontal a la cola de la cápsula".

Confort. Uno de los inconvenientes del proyecto Hyperloop es el tamaño de la cápsula para pasajeros, que era muy reducido en el proyecto inicial (1,35 m de ancho por 1,1 m de alto). Parece más una atracción de feria que un medio de transporte serio. No obstante, Alhborn ha confirmado a EL ESPAÑOL que su proyecto "ha evolucionado mucho y ahora las cápsulas son más similares a un tren o un avión, ya que cuentan con 3,8 metros de diámetro en el interior, algo parecido a un avión comercial de tamaño medio-pequeño". "El aumento del mismo perjudicaría seriamente el proyecto desde el punto de vista de la eficiencia y el consumo", concluye Castillo.

Consumo energético. Se supone que una gran parte de la energía que consumirá Hyperloop proviene de placas fotovoltaicas instaladas a lo largo de la infraestructura. "La propaganda de que el Hyperloop no gasta y de que es casi gratis es engañosa", comenta Castillo, "ya que se basa en instalar paneles solares a lo largo del recorrido en los tubos cilíndricos con un sistema de baterías muy caro, lo que supone un gasto adicional importante".

Curvaturas. Castillo pone el acento en "los radios de las curvas en horizontal (23,5 km a 1.220 km/h y 3,67 km a 480 km/h) y de los acuerdos verticales del trazado, ya que a altas velocidades producen aceleraciones que no pueden ser soportadas con un cierto nivel de confort". Al circular a altísima velocidad, los radios de las curvas deberán ser muy amplios. "Sin embargo", añade, "no parece justo poner este apartado como inconveniente, ya que si el ferrocarril tradicional circulase a la misma velocidad tendría las mismas pegas".

Estabilidad. "El hecho de que la cápsula vaya confinada en un tubo circular y que su centro de gravedad esté dentro del mismo, hace que la estabilidad de este vehículo sea mucho mayor que la del ferrocarril tradicional", comenta Castillo, quien menciona el Talgo como ejemplo de transporte con el centro de gravedad mucho más bajo que un tren convencional y que es además menos pesado. "No hay problemas de estabilidad", destaca el profesor Melis, que añade: "Estoy pensando en un tren de levitación magnética, es imposible que descarrile".

Frenado. Alhborn cuenta que el freno es electromagnético. De hecho, está previsto que se reaproveche la energía que se produce en la desaceleración. "Hay frenos de emergencia, por supuesto, en caso de que le suceda algo al tubo, y éstos serán mecánicos y de presión", concluye el emprendedor.

Pendientes. Castillo recuerda que "el ferrocarril tradicional está muy limitado por las pendientes máximas que puede subir o bajar, dado que dicha pendiente no debe superar las 20 milésimas (2%), si bien hay ejemplos en los que se llega a 35 milésimas (3.5%)". "Por el contrario", comenta este ingeniero, "Hyperloop permite pendientes muy superiores, por lo que los trazados pueden ser más cortos y las longitudes en túnel pueden reducirse, lo que implica un ahorro importante en los costes de construcción".

Resistencia al avance. Castillo sostiene que la superficie expuesta al avance de una cápsula "es muy pequeña en comparación con la de un ferrocarril tradicional, por lo que tiene una resistencia al avance mucho menor y, por tanto, un ahorro de combustible muy importante".

Seguridad. El ingeniero Castillo comenta que hay que poner más énfasis en la seguridad "debido a las altas velocidades de circulación, por lo que un fallo técnico, rotura, etc. tendría consecuencias mucho más graves". "Sin embargo", destaca, "el hecho de que circule sin maquinista y con sistemas de seguridad muy sofisticados, lo hace mucho más seguro de lo que resultaría con conducción humana". Recuerda Castillo que, en cualquier caso, "los trenes de alta velocidad circulan o pueden circular con sistemas de seguridad equivalentes, por ejemplo, los sistemas de control europeo para alta velocidad (ERTMS) de niveles dos y tres", que miden un gran número las variables del tren y permiten más velocidad y mayor frecuencia de trenes. Esos sistemas, por cierto, no estaban instalados en el tramo donde se produjo la tragedia del Alvia en 2013, en Santiago de Compostela.

Túneles. El coste también se reduce notablemente si la sección -el hueco abierto en la montaña- es más estrecha que la del tren. "El coste de un túnel por kilómetro en ferrocarril convencional es del orden de 10 veces el coste del kilómetro en terreno abierto horizontal, por lo que ésta es una de las razones más importantes por las que el coste de construcción del Hyperloop podría ser mucho menor", afirma Castillo.

Al final, Hyperloop parece tener más ventajas que inconvenientes. "Pienso que sí funcionaría como alternativa", comenta Castillo, "lo que pasa es que el ejemplo de Hyperloop, a un tamaño comercial, es mucho más caro de lo que parece, el consumo energético es mucho mayor, hay mayores tensiones en las estructuras, es más complicado".

"No me cabe duda que el tren tradicional será superado", añade este ingeniero, quien sin embargo recuerda que "hay mucha inercia y los responsables del desarrollo de infraestructuras son muy conservadores; cuesta, pero creo que se superará".

El AVE según Manuel Melis

El ingeniero padre de la M-30 soterrada es muy crítico con la ejecución de la alta velocidad en España: "Déjame decir, y lo quiero decir bien alto y bien claro, que todo lo que ha hecho Adif se puede hacer en la mitad de coste y en la mitad de plazo". "Como decía mi abuela, al ruin y al pobre todo le cuesta el doble", comenta el ingeniero, que exclama enfadado: "Todo lo que hemos hecho aquí, esta mierda que ha hecho el Gobierno para ahorrar, pues resulta que ahora no podemos pagar el mantenimiento de las vías".

Fuentes de Adif señalaron a EL ESPAÑOL que es "complicado" calcular el coste de mantenimiento de las vías de alta velocidad. Se manejan cantidades en torno a 100.000 euros por kilómetro y año de media, una cifra "algo desfasada" pero que incluye mantenimiento de la propia vía -hay que alinearla constantemente porque se desplaza-, electrificación, sistemas de señalización, de telecomunicaciones...

España cuenta con más de 3.100 kilómetros de este tipo de vías. Por tanto, este mantenimiento nos sale a más de 310 millones de euros cada año. 

La vía española de alta velocidad va sobre balasto, una capa de grava que sujeta las traviesas, y que precisamente hace que las vías se muevan con el uso. El ingeniero defiende las vías en placa -sobre hormigón- frente a las montadas en balasto, ya que éstas se desplazan. "Teóricamente están preparadas para velocidades de 350 km/h, pero ni un tren ha superado los 300, porque se mueven tanto que descarrilarían".

El veterano catedrático, que habla con EL ESPAÑOL en su despacho de la Escuela de Ingeniería de Caminos de la UPM, entona un mea culpa. "Desde la universidad teníamos que haber enseñado a los alumnos cosas que no han estudiado". "Ninguno de los que han salido de esta escuela ha estudiado Dinámica Ferroviaria, por ejemplo. Aquí no se ha dado porque es muy difícil y tienes que dedicarle muchos años de tu vida".