Ta plassene: Slik ser Hyperloop One for seg en stasjon i fremtiden. (Bilde: Transpod)

Hyperloop

Kollektivtransport ble revolusjonert på 1830-tallet. Med Hyperloop kan vi stå overfor noe lignende

Ingen har fått fart på ideen om å sende mennesker i rør som Elon Musk

Ideen med å transportere mennesker og gods gjennom vakuumrør er minst hundre år gammel, men fikk en skikkelig vitamininnsprøytning i 2012 da Elon Musk tilførte nye ideer og kalte konseptet Hyperloop.

I tillegg sa han at dette hadde han ikke tid til å jobbe videre med, så vær så god. Andre kan overta gratis. Og andre var ikke sene om å bite på.

Nå jobber flere grupperinger med å realisere Hyperloop. Men Musk vil være med å understøtte prosjektene, så han har satt i gang en studentkonkurranse hvor en masse team har meldt seg på.

På den måten sørger han for at det kommer en mengde ingeniører ut på arbeidsmarkedet med både erfaring, ønske og vilje til å være med på utviklingen av det han kaller den femte måte å drive transport på.

Togfarten butter

Det er mulig at den store interessen kommer fordi man har innsett at det er en praktisk-økonomisk grense for hvor fort såkalte høyhastighetstog kan gå.

Alstom vist for noen år siden at de kunne kjøre en spesialversjon av det nye AGV-toget nesten 575 km/t. Men energiforbruket var enormt.

I praksis er 300 km/t en slags grense før luftmotstanden knuser regnestykket. Løsningen er mangel på luft.

På den store Transportmessen InnoTrans 2016 traff vi to av tre som stilte ut sine konsepter. Det ser ut til at kollektivtransport, enten den foregår med fly eller skinner, vil få konkurranse i fremtiden.

Kapsel: På tross av samme grunnidé,  skiller de som utvikler Hyperloop seg fra hverandre i teknisk løsning. Mens Transpod vil bruke elektromagnetiske induksjonsmotorer for både levitasjon og framdrift vil Hyperloop One sveve på permagnetmagneter og bruke lineærpermanentmagnetmotorer til fremdrift.
Kapsel: På tross av samme grunnidé,  skiller de som utvikler Hyperloop seg fra hverandre i teknisk løsning. Mens Transpod vil bruke elektromagnetiske induksjonsmotorer for både levitasjon og framdrift vil Hyperloop One sveve på permagnetmagneter og bruke lineærpermanentmagnetmotorer til fremdrift. Foto: Transpod

Det overrasker sikkert mange hvor raskt dette går. Det har blitt et race mot et mål, ikke ulikt hvordan tog-teknologien utviklet seg på 1830-tallet, etter at George Stephenson viste at et damplokomotiv kunne presses opp i en «avsindig» hastighet på 60 km/t.

For 15 år siden var interessen for skinneløse magnetiske svevebaner, slik som den som brukes til flyplassen i Shanghai, på topp. Det ble med denne fordi både prisen og kraftforbruket ble for ekstremt. Den fornyede interessen for Hyperloop skal ses på som en slags arvtaker. Her loves mye større fart og mye lavere pris.

Og skal vi tro de sikkert temmelig optimistiske selskapene i Berlin behøver ikke fremtiden være så langt unna. 

Hyperloop One

Dette selskapet, som tidligere het Hyperloop Technologies, hevder å være det største og mest aktive som utvikler teknologien. De har til og med fått fem intensjonsavtaler med interessenter som vurderer å bygge strekninger med Hyperloop.

En av dem går ut på å forbinde Stockholm med Helsinki via Ålandøyene. I stedet for å ta ferge i over 16 timer, skal reisetiden kortes ned til 30 minutter. I Finland vil strekningen kunne kutte ned reisetiden fra Helsinki til Salo til under ti minutter. I dag tar det nesten halvannen time med tog.

Sammen med FS Links i Sverige ser de også på muligheten til å forbinde Stockholm med Gøteborg og Malmø, som vil nås på henholdsvis 30 og 40 minutter.

I Kina er de interessert i å vurdere konseptet langs traseen de nå kaller den nye silkeveien. Det høres utvilsomt imponerende ut, men det er selvfølgelig temmelig langt fra en intensjonsavtale til en byggekontrakt. 

Mye billigere enn tog

De beregningene Hyperloop One har gjort er at det er vesentlig billigere å bygge en slik dobbel rørledning enn en bane for høyhastighetstog. Driftskostnadene skal også blir vesentlig lavere.

Energiforbruket, som inkluderer fremdrift og alle tapsledd er beregnet til mellom 110 til 120 Wh per setekilometer. Det er omtrent halvparten av et høyhastighetstog.

Og ved å montere solpaneler mellom de to rørene vil systemet generere mer energi enn det forbruker.

Nesten vakuum 

Den gamle ideen med å sende pods, eller kanskje kapsler på norsk, gjennom et rør på denne måten, baserte seg på vakuum i røret.

I praksis viser det seg at det er nesten umulig å skape et vakuum i slike lange og store rør. Men det er mulig å relativt raskt redusere trykket til 100 Pa, eller en tusendedels bar.

Det høres nesten ut som vakuum, men når noe som er nesten like stort som røret fyker igjennom i mellom 1000 og 1200 km/t så hoper det seg likevel opp en luftpropp foran. Den må man bli kvitt.

Hyperloop One: Sveisesjef Kristin Hammer og elektrosjef dr. James Dorris var på plass i Berlin for å vise den skinnegående bransjen at det kommer et nytt alternativ.
Hyperloop One: Sveisesjef Kristin Hammer og elektrosjef dr. James Dorris var på plass i Berlin for å vise den skinnegående bransjen at det kommer et nytt alternativ. Foto: ORV

Derfor er de fleste bilder av slike kapsler utstyrt med en svær turbin i front. Meningen var at den skulle suge inn luftproppen og det ble vurdert å bruke den komprimerte luften til å etablere en luftpute som kapselen kunne flyte på.

– Den ideen gikk vi ganske raskt bort fra. Vi vil bruke permanentmagneter for å få kapselen til å levitere 2 til 3 cm over røroverflaten. Et slikt system viser seg å være svært godt egnet til både å sveve og fjære kapselen. Jo nærmere man kommer rørveggen jo kraftigere blir avstøtningen, sier direktør for de elektromagnetiske systemene i Hyperloop One, dr. James Dorris.

Selskapet ser på om de i det hele tatt trenger å bruke en kompressor i front av kapselen. Det kan være at de kan klare seg med en perfeksjonert aerodynamisk utforming for å få den tynne luften til å gå forbi kapselen.

Lite fremdrift

Bruken av permanentmagneter senker også kravet til strømtilførsel til kapselen og gjør installasjonen i selve røret blir svært mye enklere.

– Vi trenger bare strømforsyning langs røret i mellom 3 og 15 prosent av strekningen. På lange rette strekninger trenger ikke kapselen mye skyvekraft, Det holder at den har fremdrift i korte deler av strekningen og gir kapselen en dytt. Når det blir mye svinger og stigninger kan behovet komme opp i 15 prosent. Bruken av permanentmagneter bidrar til litt mere motstand enn om vi hadde brukt elektromagneter, men fordelene langt overstiger ulempene, sier han.

Dorris leder nå utviklingen av fremdriftsmotorene. De skal være lineærpermanentmagnetmotorer, men inne i røret vil slike ha helt spesielle utfordringer.

– De elektriske forholdene i det lave trykket ikke er enkle å håndtere. Både luft og vakuum er gode isolatorer, men ikke et trykk på 100 Pa. Derfor må vi gjøre en del utvikling for å lede bort varmen fra motorene som man ikke har når de brukes i luft, sier han.

Bygger testbane: Hyperloop One bygger en testbane nord for Las Vegas.
Bygger testbane: Hyperloop One bygger en testbane nord for Las Vegas. Foto: Hyperloop One

Behagelig transport

Hyperloop One utvikler kapsler for både frakt og persontransport. Personkapslene vil romme rundt 50 personer og selskapet tror det vil være mulig å sende av gårde 120 kapsler i timen.

Med to kapsler i minuttet i hver retning vil de gi traseen en enorm kapasitet til person- og godstransport.

– Vi tar sikte på en akselerasjon som er litt mer enn det du får i et tog. Den vil ligge på rundt 0,35 g fra man starter til man kommer opp i topphastighet som kan være 1200 km/t, sier han. Det vil være en behagelig reise, men en kort en, sier han.

Raskest: Selv om det er raskt å fly er Hyperloop enda raskere. Og når all dødtid før og etter legges inn vinner Hyperloop stort.
Raskest: Selv om det er raskt å fly er Hyperloop enda raskere. Og når all dødtid før og etter legges inn vinner Hyperloop stort. Foto: Hyperloop One

Røret

Det å sveise sammen så store rør er ingen enkel jobb. Rørene har en diameter på 3,3 meter og en tykkelse på 19,5 mm.

– Med begrenset tykkelse og så stor diameter bli ovale når de kommer frem dit de skal settes sammen. Før vi sveiser dem sammen må vi bruke hydrauliske jekker for å gjøre dem runde igjen, sier sjef for sveising i selskapet Kristin Hammer.

Selv om selskapet arbeider med mange ulike teknologialternativer i mange av systemene vil de snart starte testing. Den første testbanen på 500 meter bygges nå nord for Las Vegas. Den skal være klar til bruk i løpet av første kvartel neste år og skal kunne teste hastigheter opptil 360 km/t. Etterhvert vil de forlenge teststrekningen og øke hastigheten.

– Vi har som mål å kunne teste operasjonsdyktigheten med personer i kapslene i 2021, sier Dorris.

Transpod: Teknologisjef Ryan Jenzen meener det er lurt å utvikle kapselen før de går løs på røret.
Transpod: Teknologisjef Ryan Jenzen meener det er lurt å utvikle kapselen før de går løs på røret. Foto: ORV

Kanadisk konkurrent 

Kanadiske Transpod er ikke kommet like langt i utviklingen som Hyperloop One, men var også i Berlin for å skape interesse. De tar sikte på å utvikle selve kapselen først og røret etterpå.

De har et globalt team som sitter plassert i ulike land for å utvikle konseptet. I motsetning til de andre vil Transpod først utvikle selve kapselen og jobbe med røret senere.

– Vi er i ferd med å utvikle en 25 meter lang kapsel med en 13 meter lang passasjerkabin i midten som også kan utnyttes til frakt. På samme måte som i Maglevtog vil vi bruke elektromagnetiske induksjonsmotorer for både levitasjon og framdrift med strømforsyningen vil skje på innsiden av røret, sier Ryan Jenzen som er teknologisjef i Transpod.

Selskapet har som mål å ha en sertifisert kapsel i 2019 og vil starte testing neste år. Kapselen skal ha en diameter ikke langt unna et lite passasjerfly, noe som betyr et temmelig stort rør.

Røret: De fleste Hyperloopkonkurrentene, slik som Transpod, synes Musks ide om å ha solcellepaneler langs rørene som kan gi kraft er svært god.
Røret: De fleste Hyperloopkonkurrentene, slik som Transpod, synes Musks ide om å ha solcellepaneler langs rørene som kan gi kraft er svært god. Foto: Transpod

Ikke vanskelig teknologi

– Dette konseptet vil revolusjonere måten vi transporterer både mennesker og gods, men det kan nok være vanskelig for folk å forestille seg. Likevel er det bare dette en masse konvensjonell teknologi satt sammen på en ny måte. Det er mye raskere enn fly, men har også likheter med jernbane. Du reiser fra bysentrum til bysentrum på en måte som ikke er påvirket av vær og vind. Det blir også litt som en trikk eller buss. Passasjerene går til stasjonen og venter på neste ledige kapsel. De går hele tiden, sier han.

Jenzen tror ikke passasjerene vil få den store skrekken av å sitte i en kapsel som fyker langs bakken raskere enn et fly. Inne i kapselen vil det være svære lyse skjermer som gir et inntrykk av åpenhet.

Skulle noe skje vil det være enkelt å komme seg ut. De kan stenge tunnelen i segmenter og slippe inn luft slik at passasjerene kan ta seg ut gjennom nærmeste nødluke som vil være plassert med noen hundre meters avstand.

Kommentarer (53)

Kommentarer (53)