Como funciona o Hyperloop

Elon Musk, o bilionário fundador do PayPal , nos deu carros elétricos novos e elegantes, cortesia da Tesla Motors e voos espaciais privados por meio de sua empresa SpaceX . Agora Musk prevê reduzir o tempo de viagem entre Los Angeles e São Francisco para meros 35 minutos. Ele propôs a construção de um sistema de transporte de alta velocidade que permitiria que os humanos viajassem a 1.223 quilômetros por hora, ou Mach 0,91 (assumindo 68 graus F/20 graus C).

Se soa como algo saído de um filme de ficção científica ("Logan's Run", alguém?), é. Ainda assim, se Musk conseguir o que quer, o futurista Hyperloop substituirá os trens-bala e revolucionará o transporte, assim como a locomotiva, o automóvel e o avião. O único problema é que ninguém sabe realmente se o Hyperloop funcionará e quanto realmente custará.

Isso não impede Musk de promover o conceito. Ele diz que o preço é de apenas US$ 6 bilhões. Muitas pessoas são um pouco céticas. Alguns especialistas dizem que não poderiam construir uma ponte de tamanho decente por uma quantia tão insignificante [fonte: Bilton ]. Além disso, a Califórnia está agora trabalhando em um plano para construir um sistema ferroviário muito mais lento entre as duas cidades a um custo de US$ 60 bilhões. Foi essa proposta que levou Musk a imaginar o Hyperloop. O plano da Califórnia, escreveu Musk em um white paper de 57 páginas que publicou no site da SpaceX em agosto de 2013, era caro para um trem-bala que é "um dos mais lentos do mundo". Caso você esteja se perguntando, a Autoridade Ferroviária de Alta Velocidade da Califórnia estima que o trem será capaz de viajar mais de 322 quilômetros por hora.

Independentemente do preço e da dificuldade de criar um sistema de transporte quase supersônico, Musk diz que o Hyperloop é um cruzamento entre trem e avião. Em muitos aspectos, é como viajar em uma bala através de um cano de espingarda, em parte usando a tecnologia de um jogo de air hockey. Então, como Musk imagina o Hyperloop realmente funcionando? Espero a bordo para descobrir.

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No mundo de Elon Musk, o Hyperloop se tornará um "quinto modo" de transporte, ao lado de aviões, trens, automóveis e barcos no panteão do movimento mecanizado. Musk imagina pessoas viajando pelo Hyperloop em cápsulas que passam por tubos de aço montados em pilares, ou pilares, projetados para resistir aos terremotos da Califórnia. Esses pilares, feitos de concreto armado, seriam espaçados a cada 30 metros ou mais e teriam 20, 50 e 100 pés (6, 15 e 30 metros) de altura, dependendo do terreno [fonte: SpaceX ].

Como exatamente Musk planeja realizar essa incrível tarefa da física? Bem, ele olhou para várias possibilidades. A maioria, disse ele, fica aquém por uma variedade de razões. Por exemplo, o Hyperloop pode ser capaz de usar ventiladores poderosos para empurrar os pods, bem como tubos pneumáticos que os escritórios usam para empurrar correspondência de um prédio para outro. Musk diz que, embora seja possível construir esses ventiladores gigantes, é impraticável porque uma coluna de ar de 563 quilômetros de comprimento se movendo tão rapidamente criaria uma enorme quantidade de atrito dentro do tubo, tornando o tipo de velocidade que ele espera alcançar o impossível [fonte: SpaceX ].

O empresário também descartou a possibilidade de movimentar as cápsulas através de tubos de vácuo usando suspensão eletromagnética, a mesma tecnologia que os trens maglev usam. Musk explica que é difícil criar um vácuo perfeito nos tubos, especialmente com milhares de cápsulas entrando e saindo todos os dias. Além disso, os tubos de alumínio podem rachar ou vazar, deixando o ar sair do sistema.

“Basta um selo com vazamento ou uma pequena rachadura em algum lugar nas centenas de quilômetros de tubo e todo o sistema para de funcionar”, escreveu Musk em seu relatório inicial do Hyperloop.

Outro problema técnico centra-se no movimento da cápsula através de um tubo contendo ar. Musk diz que se as paredes do tubo e da cápsula estiverem próximas, "a cápsula se comportará como uma seringa". Em outras palavras, o pod empurraria toda a coluna de ar no sistema em vez de deixá-lo fluir. O resultado é que as cápsulas teriam que viajar muito lentamente, ou os engenheiros teriam que construir um tubo enorme para tornar a viagem mais rápida. Nesse caso, os pilotos estariam viajando vários milhares de quilômetros por hora, submetendo seus corpos a forças G esmagadoras ao fazer a menor curva [fonte: SpaceX ].

A lista de problemas parece esmagadora. Mas Musk, sempre o inovador engenhoso, recrutou uma equipe de engenheiros da Tesla e da SpaceX para ajudá-lo a encontrar uma solução. Eles propõem a elevação de dois tubos (um indo para o norte e outro para o sul) ao longo da Interstate 5 e reduzindo a pressão do ar no interior.

A teoria é simples: os aviões a jato voam em grandes altitudes através de um ar menos denso e o arrasto é reduzido. A equipe de Musk decidiu que a pressão do ar dentro do sistema deveria ser um sexto da pressão da fina atmosfera de Marte , o que reduz significativamente o arrasto nas cápsulas em alta velocidade. Além disso, situar o Hyperloop na mediana da I-5 em grande parte é uma decisão de corte de custos porque permite que o desenvolvedor evite comprar terrenos de quem mora ao longo da rota [fontes: Belfiore , SpaceX , Lavrinc ].

Eles também fizeram do pod o coração do sistema, com o objetivo de manter o tubo com a menor tecnologia possível. O plano é projetar uma cápsula com esquis de metal que montam, ou levitam, em uma almofada de ar bombeada através de pequenos orifícios nos esquis. O conceito é semelhante a um jogo de air hockey, exceto que o ar é gerado pela passagem em alta velocidade do pod através do tubo e um compressor elétrico superpoderoso na frente do pod que bombeia ar para trás. (Não está familiarizado com compressores elétricos? Muitas vezes, você pode encontrá-los empregados em canteiros de obras em uma variedade de tarefas, especialmente onde são usadas ferramentas pneumáticas.) Ímãsnos esquis, juntamente com um pulso eletromagnético, dão ao pod seu empurrão inicial. Esse empurrão, disse Musk a repórteres, seria semelhante ao que um passageiro experimenta a bordo de um avião na decolagem. “Então, quando você está lá”, diz Musk, “não há sensação de velocidade” [fontes: Belfiore , SpaceX , Lavrinc ].

Motores de indução linear , que obtêm seu suco de ímãs e condutores, seriam colocados em vários pontos ao longo do tubo e manteriam o pod em movimento rápido e estável, com pouca chance de acidente. Falando nisso, saídas de emergência seriam construídas ao longo do tubo. O Hyperloop obteria sua energia de motores e baterias desenvolvidos para o carro elétrico Tesla Model S, juntamente com painéis solares colocados no teto dos tubos [fontes: Belfiore , SpaceX , Becker , Lavrinc ].

Musk promete que as cápsulas seriam confortáveis ​​e seguras. Os pods viajariam pelo Hyperloop um de cada vez, saindo a cada 30 segundos ou mais na hora do rush e espaçados em média de 37 quilômetros. Os passageiros podem entrar e sair do tubo em cada extremidade e através de ramais ao longo do circuito (consulte o white paper de Musk para detalhes da rota proposta). Cada cápsula de passageiros é projetada para acomodar 28 pessoas sentadas em 14 fileiras de duas, juntamente com um compartimento de bagagem em uma extremidade, e cápsulas maiores podem acomodar um carro. Os passageiros pagariam US$ 20 por uma passagem só de ida [fontes: Belfiore , SpaceX , Lavrinc ].

Uma vez dentro e livre de suas bagagens, os passageiros podiam se acomodar em seus assentos, afivelar os cintos de segurança e ligar suas telas de entretenimento pessoal para o passeio de 35 minutos. Só não se levante para usar o banheiro. Porque não há menção a um. Ainda. E com uma altura máxima de 6,11 pés (1,10 metros) e largura de 4,43 pés (1,35 metros), pode ser um pouco aconchegante demais para os claustrofobicamente inclinados [fontes: SpaceX ].

O Hyperloop funcionará? Quem sabe? Musk parece pensar assim, e muitas pessoas dizem que é possível. A coisa mais próxima do Hyperloop de alta velocidade é o trem-bala maglev , que pode chegar a 581 quilômetros por hora. Jim Powell, que ajudou a inventar o trem, disse ao The Verge que Musk está no caminho certo ao colocar o sistema em um tubo. Ele disse que um sistema ao ar livre cria muito arrasto. Powell acrescentou que o arrasto ainda pode ser um problema mesmo dentro do Hyperloop hermeticamente fechado, e manter uma velocidade de, digamos, 966 quilômetros por hora pode ser difícil [fonte: Brandom ].

Além disso, o Hyperloop funcionaria melhor se os tubos fossem construídos em linha reta, o que não pode ser devido à paisagem entre Los Angeles e São Francisco. Powell disse que os pilotos podem ficar doentes se as cápsulas girarem muito [fonte: Brandom ].

Enquanto muitas pessoas concordam que os problemas técnicos criados pelo Hyperloop provavelmente poderiam ser resolvidos, muitos questionam a que preço. Eles dizem que o preço de US$ 6 bilhões é excessivamente baixo para um projeto de alta velocidade dessa magnitude . Caramba, as reformas da ponte da baía de São Francisco totalizaram US$ 6,4 bilhões [fonte: Thanawala ]. De sua parte, Musk não quer gastar seu próprio dinheiro e espera que outros avancem, talvez até você, queridos leitores, por meio de sites de crowdfunding como o JumpStartFund. Se não, então talvez o homem que colocou o primeiro foguete de propriedade privada no espaço também dê ao mundo o Hyperloop.

Nota do autor: Como funciona o Hyperloop

A inovação é assustadora. Quando alguém propõe um conceito revolucionário, nossa primeira reação é descartá-lo, dizer que não pode ser feito. Pergunte aos irmãos Wright ou aos astronautas que pisaram na lua. O verdadeiro dilema pode não estar na velocidade com que a ciência e a tecnologia se movem ou nos produtos que ela cria, mas em nossa incapacidade de lidar com as implicações de novas descobertas e tecnologias de maneira ponderada. Seja motivado pela ganância pura (leia-se: os barões das ferrovias do final do século 19), ou pelo bem público, a história mostrou que os inovadores da sociedade, seus sonhadores, sempre moveram a bola para a frente, deixando o resto de nós para seguir.

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