Maglev-«Una mirada más cercana»

Todo el mundo sabe que los polos «similares» de dos imanes se repelen entre sí.Con un poco de ingenio, es posible hacer que un imán levite (flote) por encima de otro utilizando esta fuerza de repulsión y (fundamentalmente) algún soporte externo adicional. La idea de utilizar la levitación electromagnética para sostener un vehículo en movimiento fue propuesta por primera vez en 1912 por el ingeniero francés Émile Bachelet, pero pronto se abandonó debido a la enorme cantidad de energía eléctrica necesaria.

Foto: La NASA prueba un prototipo de ferrocarril de levitación magnética, 2001.Foto cortesía del Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA (NASA-MSFC).

En la década de 1960, la investigación de Eric Laithwaite sobre los motores lineales hizo resurgir el interés por la idea de un tren de levitación magnética o «maglev».Por esa época, el científico del MIT Henry Kolm propuso un «magplane» que funcionaba sobre raíles y podía transportar a 20.000 personas a 320 kph (200 mph). Esto dio lugar a un programa de investigación en Estados Unidos y a un prototipo que se probó en Colorado en 1967. Sin embargo, el programa estadounidense tropezó con dificultades políticas y se archivó en 1975. A principios de la década de 1990 se presentó una ambiciosa propuesta para unir Las Vegas, Los Ángeles, San Diego y San Fransisco con un ferrocarril de levitación, pero ese proyecto se ha topado con más problemas políticos.En cambio, el sistema de levitación magnética ha sido desarrollado con entusiasmo por Alemania (con un sistema llamado Transrapid) y Japón (con una tecnología rival conocida comoSCMaglev).

Transrapid

Los ingenieros alemanes produjeron por primera vez un prototipo funcional en 1971 y desarrollaron el sistema Transrapid un año después. En sentido estricto, el Transrapid utiliza la atracción magnética en lugar de la repulsión magnética normalmente asociada al maglev: los imanes de cobre están fijados a una «falda» que corre por debajo de la vía de acero y es atraída hacia ella. Con un considerable apoyo del gobierno alemán, Transrapid se ha ido perfeccionando hasta convertirse en un tren viable que puede alcanzar velocidades de hasta 433 km/h. Décadas de inversión y desarrollo dieron finalmente sus frutos en 2004, cuando Transrapid inauguró el primer (y hasta ahora único) sistema de alta velocidad del mundo, el tren de levitación magnética de Shanghai (SMT), en China. Aunque en la actualidad sólo funciona en un corto tramo de vía (de apenas 31 km), ha habido varios planes para ampliarlo, aunque se han archivado repetidamente.

Foto: Un tren de levitación magnética que utiliza tecnología de motores lineales. Imagen cortesía del Departamento de Energía de EE.UU./Laboratorio Nacional de Argonne

SCMaglev

Los japoneses han sido aún más audaces y llevan tiempo esperando desarrollar un tren maglev de alta velocidad que pueda recorrer las 320 millas (515 km) que separan Tokio de Osakain sólo una hora. A diferencia del Transrapid alemán, el sistema japonés es un auténtico maglev: el tren flota gracias a la fuerza de repulsión entre las bobinas de cobre o aluminio de la vía y una serie de imanes superconductores de niobio-titanio refrigerados por helio en los vagones (de ahí el nombre SCMaglev, donde SC significa «superconductor»). El prototipo japonés del tren ML-500 alcanzó un récord de velocidad de 513 km/h en 1979. Un prototipo posterior, conocido como MLU002, fue destruido por un incendio en 1991; al parecer, un bombero encontró su hacha arrancada de la mano por uno de los imanes superconductores cuando se acercaba al tren en llamas. A pesar de este contratiempo, el desarrollo continuó. En 2015, el SCMaglev se había perfeccionado hasta el punto de alcanzar una velocidad récord de 603 km/h, convirtiéndose en el vehículo ferroviario más rápido del mundo. Aunque el gobierno japonés ha declarado que el SCMaglev está listo para su explotación comercial, a diferencia del Transrapid, aún no se ha desplegado en ningún ferrocarril en funcionamiento en ningún lugar del mundo. Esperemos que esto cambie con la apertura de la línea ferroviaria Chuo Shinkansen SCMaglev entre Tokio y Nagoya (y eventualmente Osaka), actualmente en construcción y que se espera que comience a funcionar en 2027.

Perspectivas de futuro

Aunque la tecnología maglev sigue generando un gran interés en todo el mundo, sigue siendo más cara kilómetro a kilómetro que la construcción de un ferrocarril de alta velocidad tradicional. Por esta razón (y también porque es totalmente incompatible con los ferrocarriles existentes), es poco probable que se utilice ampliamente durante algunos años. Los escritores de tecnología y los libros de ciencia para niños han estado señalando el maglev como una tecnología prometedora del futuro desde al menos la década de 1970; al menos en el pasado, es perfectamente posible que el maglev esté siempre en el horizonte, el tren que nunca llega. Aunque los japoneses están construyendo por fin una gran línea de levitación magnética, está por ver si pueden convencer a otros países para que se adhieran a esta tecnología.

Imagen: Los trenes propulsados por motores lineales han sido promocionados como una tecnología prometedora durante décadas. Este es un sistema patentado en la década de 1960 por Millard Smith y Marion Roberts, que, según ellos, «es capaz de viajar a velocidades superiores a 160 kilómetros por hora de forma silenciosa y con mínimas vibraciones, de una manera superior a cualquier vehículo ferroviario comercial que funcione en la actualidad». Izquierda: Una versión de su diseño utiliza dos raíles relativamente convencionales (rojo) con un tercer raíl magnético (verde) añadido entre ellos. Derecha: Cómo funciona: el tren (azul, 10) se desplaza sobre unas zapatas (naranja, 13), sostenidas unos milímetros (una fracción de pulgada) por encima de los raíles exteriores de la vía (rojo, 12) por un colchón de aire comprimido (15). El tercer raíl es un motor lineal que utiliza electroimanes de hilo (21) montados en la parte inferior del tren para impulsarlo más allá del raíl estático (11), que está hecho de cobre o aluminio.Aunque este sistema utiliza un motor lineal, no es realmente un maglev porque el tren no es levitado por el magnetismo.De US Patent#3,233,559: Transportation means by Marion L. Roberts and Millard F. Smith, courtesy of US Patent and Trademark Office.