Veicoli su rotaie

    treno maglev tramonto

    MAGLEV: spostamenti ad alta velocità

    Il MagLev (MAGnetic LEVitation) è un particolare tipo di treno che sfrutta, per l’appunto, la levitazione magnetica per la propulsione dello stesso. E’ unico nel suo genere: sfrutta lo stesso principio di natura elettromagnetica sia per la propulsione, sia per l’arresto del mezzo in questione.

    Per capire i vantaggi di questa innovazione tecnologica, introdotta sin dagli inizi degli anni ’70 in Giappone e poi successivamente migliorata in Cina negli ultimi decenni, bisogna capire come funziona la levitazione di tipo magnetico.

    Principi di base:

    • Ogni magnete, per quanto piccolo possa essere, possiede sempre un polo positivo ed uno negativo. Poli opposti si attraggono, mentre poli uguali si respingono.
    • Quando una corrente elettrica attraversa un cavo conduttore, genera un campo magnetico. Se si invertisse la direzione della corrente si otterrebbe un inversione dei poli del campo stesso. pontociencia.org

      Immaginiamo di collegare una serie di magneti sotto un treno, in modo da ottenere una successione alternata di poli positivi e negativi rivolti in direzione del binario. Attacchiamo adesso dei magneti in sequenza anche sul binario; l’effetto ottenuto sarà una continua repulsione di tipo magnetico tra treno e binario, ottenendo così la cosiddetta “levitazione”. Questo fenomeno ha validità solo quando istante per istante la polarità dei magneti sarà uguale, non appena verranno a combaciare due magneti che rivolgono corrispettivamente polarità opposta, il treno rimarrà attaccato al binario. Se però potessimo invertire, istante per istante, la polarità dei magneti sul binario, il treno continuerebbe a muoversi e levitare indisturbatamente per tornare ad avere poli opposti al contatto (una sorta di “incessante ricerca” di equilibrio magnetico).

      Il MagLev funziona proprio così: sul binario sono collocati dei magneti costituiti da avvolgimenti di cavo conduttore attraversati da corrente (bobine); invertendo il verso della corrente all’interno della bobina, come abbiamo detto precedentemente, si invertirà anche la polarità magnetica. Istante per istante, quindi, i magneti posti sul mezzo sono respinti dal magnete corrispondente sul binario (garantendo la levitazione), e contemporaneamente sono attratti dal magnete successivo posto sul binario (garantendo la propulsione). Quindi basterà alternare la direzione della corrente che attraversa le bobine, per far “fluttuare” il treno sul binario a velocità elevatissime.

      wikipedia.org

      Quindi per aumentare la velocità del MagLev , o diminuirla, basterà agire sull’intensità di corrente che attraversa la bobina; in quanto l’intensità della corrente e del campo magnetico generatosi sono due grandezze direttamente proporzionali: all’aumentare di una, aumenta anche l’altra.

      Il MagLev è basato sull’utilizzo di motori elettrici lineari, cioè motori elettrici analoghi a quelli rotanti con la differenza sostanziale, di sviluppare il moto lungo una linea retta. In questo caso, quindi, la parte fissa, vale a dire lo statore, è il binario, mentre la parte “mobile” è il treno stesso.

      Esistono due differenti tipi per ottenere la levitazione:

       

      Maglev
      fotovoltaicosulweb.it

       

     

     

     

     

     

    I vantaggi di questo innovativo sistema di propulsione sono sicuramente:

    • ECOSOSTENIBILITA’: impatto ambientale ZERO, non c’è alcuna emissione di sostanze tossiche; il campo elettromagnetico produce soltanto cariche superficiali alle componenti magnetiche.
    • COSTI DI MANUTENZIONE BASSI: Le componenti necessarie per il funzionamento sono davvero poche e di natura puramente elettronica ( a differenza dei treni comunemente utilizzati). L’assenza di contatto tra binari e treno, limita i rischi di guasto.
    • ALTA VELOCITAED AFFIDABILITA’: Non essendoci attrito, l’unica resistenza al moto a cui è sottoposto il MagLev, è quella dell’aria. Questo consente al MagLev di raggiungere velocità record (603 km/h, Giappone,2015). Il sistema di levitazione magnetica garantisce anche affidabilità, in quanto il treno rimane sempre “incollato” ai binari. Non potrebbe mai deragliare.
    • COMFORT: “Fluttuando” sui binari si ottengono emissioni acustiche e vibrazioni molto basse. Quasi impercettibili.
    • CONSUMO LIMITATO DI CORRENTE ELETTRICA : Al contrario di quanto si possa pensare, per generare il campo elettromagnetico necessario, non c’è bisogno di un quantitativo di corrente elevatissimo, anzi, al contrario: il passaggio di corrente nelle bobine dei magneti (sul binario), avviene in modo indipendente e rapido, questo vuol dire che, per pochissimi secondi, viene fatta convogliare della corrente solo quando il treno è in corrispondenza del magnete stesso, limitando i consumi.

    Non ci sono molti difetti, anzi, il MagLev è un insieme di soli pregi. Purtroppo però, a causa del costo elevato delle infrastrutture necessarie , vale a dire, magneti di grosse dimensioni e binari molto sofisticati, i MagLev non sono molto diffusi. Le uniche nazioni a possedere tale meraviglia della tecnologia odierna sono il Giappone e la Cina.

    A Shanghai c’è la più grande linea MagLev, di appena 30 km, la quale collega l’aeroporto con il centro della città. Il tragitto viene effettuato in circa 7 minuti, con una velocità media di 250 km/h.

    maglev
    electrical-engineering-portal.com
    TEB

    TEB: il Bus del futuro

    Il TEB (Transit Elevated Bus) è un mezzo avveniristico presentato al 19° International High Tech Expo, con tanto di modellino funzionante in scala.

    Il mezzo sarà lungo 60 metri, alto 4.5, largo come due corsie stradali ed ogni vagone potrà trasportare 300 persone; le ruote, posizionate ai lati, scorreranno su speciali binari di cemento sopraelevati rispetto alla strada, consentendogli di procedere al di sopra degli altri mezzi, raggiungendo la velocità massima di 70 km/h e per la sua realizzazione, a differenza di una metropolitana, non necessita scavi nel sottosuolo.

    In un anno evita il consumo di 800 tonnellate di gasolio e l’emissione nell’atmosfera di 2500 tonnellate di CO2, poiché alimentato da energia elettrica e solare, quest’ultima raccolta e immagazzinata tramite pannelli solari collocati sul tetto del mezzo.

    Un progetto simile fu proposto nel 1969 da Craig Hodgetts e Lester Walker, due architetti americani che volevano collegare New York con Boston, mediante un treno in grado di raggiungere i 400 Km/h sulle autostrade, rimanendo sollevato da terra su di un cuscino d’aria.

    L’idea, seppur molto interessante dal punto di vista ingegneristico, non potrà che dare solo un piccolo contributo al problema dell’inquinamento in Cina, che necessita di un radicale cambiamento di mentalità da parte delle aziende, delle istituzioni e dei singoli cittadini.

    La costruzione del veicolo potrebbe essere conclusa entro un anno, con i primi prototipi circolanti già nella seconda metà dell’anno nel nord della Cina; gli ingegneri responsabili del progetto sperano che il progetto diminuisca gli ingorghi stradali e permetta di ridurre i costi del trasporto.

    Frecciarossa 1000

    Frecciarossa 1000

    Il Frecciarossa 1000, il nuovo treno a 300 km/h entrato in servizio per Expo a giugno 2015, raggiungerà i 350 km/h sulla tratta Alta Velocità Torino – Napoli

    Hyperloop

    Hyperloop: la capsula supersonica

    Hyperloop è un mezzo di trasporto rivoluzionario che consentirà di viaggiare a 1278 Km/h in modalità completamente elettrica.

    In tale veicolo, nato dall’idea di Elon Musk (CEO di Tesla Motors nonchè co-fondatore di PayPal e di SpaceX), i binari sono sostituiti da una struttura tubolare depressurizzata posizionata su piloni alti 7 metri e dotati di cuscinetti per assorbire le scosse di terremoto.

    Il sistema sfrutta un compressore elettrico che convoglia l’aria ad alta pressione dalla parte anteriore a quella posteriore e crea un cuscinetto d’aria sul quale alcune capsule scorrono ad alta velocità; esso inoltre è immune alla nebbia e alla neve, al sicuro da attacchi terroristici(grazie a un sistema di rilevazione e sicurezza attivo e passivo, che controlla i tubi internamente ed esternamente) ed energeticamente autosufficiente, grazie ai pannelli solari sulla sommità dei tubi, appoggiati sui piloni (il cui cemento sarà in grado di purificare l’aria) e l’aria che si muoverà all’interno del tubo potrà essere sfruttata per generare elettricità; la propulsione è garantita da un motore elettrico con rotore situato sul veicolo (per il risparmio di peso e requisiti di alimentazione) e statore incorporato dal tubo.

    extremetech.com

     

    Al fine di ottimizzare la velocità e le prestazioni delle capsule, l’area frontale è stata ridotto al minimo, pur mantenendo il comfort dei passeggeri; ogni capsula, larga 1,35 m e alta 1,10m potrà trasportare fino a 28 passeggeri a coppie con partenze ogni 30 secondi; consentirà a sette milioni di persone all’anno di andare da Los Angeles a San Francisco (615 Km) in circa 30 minuti contro le 5 ore e mezza in auto e l’ora e mezza in aereo attualmente necessarie.

    dailymail.co.uk

     

    I lavori per la costruzione del treno partiranno nel 2016 in California e Hyperloop potrebbe rivoluzionare il mondo dei trasporti, attestandosi come capostipite di un nuova generazione di trasporti superveloci ed ecosostenibili.


    Vuoi leggere i nostri articoli senza pubblicità?

    Sostieni il nostro progetto e avrai la possibilità di: