Hyperloop: el futuro del transporte se diseña en Valencia

La empresa valenciana Zeleros dispone de una de las soluciones más avanzadas para el sistema de transporte de alta velocidad imaginado por Elon Musk, y la Unión Europea está interesada  

Vivimos en un mundo cada día más pequeño gracias a los avances en el transporte del último siglo. Viajar a Nueva York desde Europa suponía antes siete días de viaje en un barco, mientras que hoy podemos llegar en siete horas en un avión.

Un vuelo directo Madrid-Berlín nos transportará a la capital Alemana en tres horas. Pero el cambio climático ha puesto de relieve el problema de las emisiones del transporte aéreo comercial, que por sí solo representa el 3% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. La solución no es fácil. A pesar de la extensa red de ferrocarriles de alta velocidad desarrollada en Europa, viajar a Berlin desde Madrid en tren requiere cuatro transbordos y 24 horas en total.

¿Y si tuviéramos disponible un tren que fuera tan rápido como un avión, totalmente eléctrico y por tanto sin emisiones de CO2? Esta es la promesa del Hyperloop.

Qué es el Hyerloop

El Hyperloop es un concepto de transporte de alta velocidad propuesto por Elon Musk, el fundador de Tesla y SpaceX, en 2012. Se trata de un sistema de transporte terrestre en el que unas cápsulas o «pods» viajan a través de tubos de baja presión a velocidades extremadamente altas. El objetivo principal del Hyperloop es reducir significativamente los tiempos de viaje entre ciudades.

En el diseño original, las cápsulas en el Hyperloop serían propulsadas por motores eléctricos y se moverían sobre cojines de aire, lo que minimizaría la fricción y permitiría alcanzar velocidades teóricas muy altas, incluso superando los 1000 km/h. Este sistema de transporte tiene el potencial de revolucionar los viajes de larga distancia, acortando considerablemente los tiempos de viaje y reduciendo la congestión del tráfico en las carreteras y el impacto ambiental.

Pero construir este sistema de transporte presenta un tremendo desafío desde el punto de vista de la ingeniería y la física. Al extraer el aire del tubo por el que circulan las cápsulas se reduce enormemente la fricción con el aire, que es el principal límite para los trenes de alta velocidad actuales. Pero esto quiere decir que hay que mantener esta baja presión en el tubo (un 10% de la presión atmosférica normal) usando bombas de vacío.

Uno de los mayores problemas a resolver es cómo mantener la cápsula separada del tubo. El proyecto inicial de Musk imaginaba que la cápsula levitaría dentro del tubo suspendida por un colchón de aire, como el hockey de mesa. Sin embargo, esta solución presenta algunos problemas, pero un grupo de ingenieros valencianos tiene una posible solución.

La solución de Zeleros

Zeleros es la empresa española nacida en la Universidad Politécnica de Valencia que busca liderar el desarrollo del hyperloop en Europa. El grupo de fundadores, formado por los ingenieros David Pistoni, Juan Vicent y Daniel Orient, ganaron dos premios en la competición internacional para presentar ideas para el hyperloop organizada por Elon Musk en EE UU en 2015. Tras este éxito, los fundadores del equipo universitario decidieron crear Zeleros.

La apuesta de Zeleros es la levitación magnética de la cápsula dentro del tubo a baja presión. Este sistema se ha empleado ya en algunos trenes de pruebas en Japón, Alemania, China, Corea del Sur y Estados Unidos. El tren no está en contacto con la vía, lo que elimina la fricción de las ruedas y permite alcanzar velocidades de 600 km/h en las pruebas. Para generar el potente campo magnético necesario se emplean electroimanes en las vías e incluso imanes superconductores en el tren.

En Zeleros han conseguido desarrollar un sistema de levitación que combina electroimanes e imanes estáticos de neodimio. Al contrario que en otros prototipos, los imanes están en la parte superior de la cápsula, que está «suspendida» del campo magnético. Un complejo sistema informático se encarga de modular en todo momento los campos magnéticos para mantener una distancia exacta con el tubo de baja presión de tan solo 20 milímetros.

Una vez la cápsula está suspendida en el tubo, llega el problema de hacer que se mueva. Otros prototipos de hyperloop utilizan el mismo sistema que los trenes de levitación magnética: un motor lineal. Podemos imaginar el dispositivo como un motor eléctrico «desenrollado» en el que los electroimanes, en lugar de hacer girar el rotor, impulsan una carga en línea recta. Sin rozamiento, este sistema permite grandes aceleraciones y velocidades, pero obliga a colocar electroimanes a lo largo de todo el recorrido, lo que incrementaría excesivamente el coste.

El prototipo de Zeleros emplea el motor lineal en el inicio del viaje para acelerar la cápsula. Una vez alcanzada la velocidad de crucero de hasta 1000 Km/h, la propulsión está a cargo de una turbina en la parte posterior de la cápsula, que utiliza energía de baterías recargables, también dentro de la cápsula. Esto reduce al mínimo la instalación de imanes en el tubo, dejando solo los necesarios para la levitación, así como el consumo de energía del sistema.

Un proyecto europeo

Zeleros recibió una inversión inicial por parte de EIT InnoEnergy, un proyecto apoyado desde el Instituto Europeo de Innovación y Tecnología (EIT por sus siglas en inglés), un organismo de la Unión Europea comprometido con el acuerdo verde y los objetivos de descarbonización de Europa. La intervención de EIT fue decisiva para recibir financiación adicional de inversores como Acciona, Redeia, Capgemini Engineering o el fabricante de trenes CAF, entre otros.

Otra de las empresas colaboradoras en el proyecto es autoridad portuaria Fundación Valenciaport donde se instalado un prototipo de lo que será un sistema de transporte de contenedores dentro del puerto sin emisiones, que aprovecha el sistema de levitación magnética de Zeleros desarrollado para el hyperloop.

Para Angela Alimi, portavoz de EIT, este el instituto europeo aporta grandes ventajas al desarrollo de proyectos como el de la empresa valenciana. «Tenemos hasta 2.500 socios, lo que hacemos es entrar en un entorno como el de Valencia, observar a los actores locales y decir, vale, veamos la universidad local, veamos la industria, veamos los socios, veamos las startups. ¿Cómo pueden apoyarse mutuamente? Y nosotros aportaremos la financiación y la experiencia de nuestra sede del EIT Climate-KIC en Eindhoven [la principal iniciativa europea de innovación para el clima]». Según Alimi, «Somos una especie de coordinador y lo hacemos sobre el terreno, localmente. Pero hay un movimiento global detrás que sigue a las startups a medida que crecen».

Uno de los problemas a los que se enfrenta Europa es la fuga de talento y la escasez de personas con la cualificación necesaria para participar en estos proyectos avanzados de tecnología. En este aspecto, EIT está prestando apoyo a la formación y reciclaje de profesionales. «Estamos trabajando con la industria para desarrollar planes de estudios, trabajando con las asociaciones de empleo para ofrecer el plan de estudios, y luego trabajamos con las universidades para inyectar el nuevo plan de estudios y ofrecerlo», explica Alimi. «También vemos que hay mucha demanda. Desde el lanzamiento, hemos identificado 630.000 alumnos que recibirán formación», añade.

El hyperloop puede parecer un proyecto demasiado ambicioso o poco realista, pero las soluciones de ingeniería como las propuestas por Zeleros pueden hacer que el coste sea muy similar al de las actuales líneas de alta velocidad. El sistema sería un complemento, según los responsables de la empresa, que competiría de forma muy ventajosa con el transporte aéreo, tanto en coste como en velocidad y comodidad.

El sueño de Zeleros es comunicar el mundo con una red de conexiones de hyperloop para hacer posible viajes internacionales e incluso intercontinentales. Un sueño que puede estar más cerca de lo que pensamos.