Național
De la Henri Coandă la Elon Musk și Denis Tudor: Povestea Hyperloop, un sistem revoluționar
Hyperloop, sistemul de deplasare al viitorului este un nou sistem revoluționar de transport, care a făcut progrese importante în ultimul timp. Puțini sunt însă cei care știu că el a fost prima oară gândit de inventatorul român, Henri Coandă. Mai apoi, ideea a fost preluată și dezvoltată de Elon Musk și aplicată cu succes de românul Denis Tudor.
Puțini sunt cei care știu că în anii ’70, marele savant român Henri Coandă a conceput un tren care depășea viteza celor mai moderne trenuri chinezești de astăzi, fiind capabil să atingă peste 500 de kilometri pe oră. Strălucitul inginer a creat un sistem de transport revoluționar, în care trenurile ar fi circulat printr-o rețea complexă de conducte, transportând atât mărfuri, cât și pasageri. În interiorul acestor conducte, vagoanele se deplasau datorită unei diferențe de presiune atmosferică, generate artificial de un ventilator și un compresor ingenios.
Proiectul lui Coandă pentru trenul de călători presupunea o rută prin conducte între București și Ploiești, o inovație care ar fi redus considerabil timpul de călătorie între cele două orașe. Distanța de 60 de kilometri ar fi fost parcursă într-un timp record, transformând radical transportul și oferind o alternativă rapidă și eficientă. Această viziune avangardistă a lui Coandă subliniază nu doar talentul său tehnic, ci și dorința de a revoluționa modul în care ne deplasăm.
Diferența dintre invenția lui Coandă și a lui Musk
Pe 12 august 2013, Elon Musk a dezvăluit proiectul revoluționar al trenului Hyperloop, un sistem de transport care promite să depășească viteza sunetului prin utilizarea unor tuneluri sub presiune.
Spre deosebire de invențiile lui Henri Coandă, care vizau condițiile de vid sau atmosferă normală, Hyperloop funcționează în tuburi cu presiune joasă.
„Cred că oamenii au gravitat între ideile acestea două, dar nu s-au gândit la presiunea joasă. Nu am văzut ideea pe nicăieri.
În aceste tuburi cu presiune joasă, trenurile sunt susținute de legături fabricate din inconel, un aliaj extrem de rezistent la presiune și căldură, folosit și de SpaceX. Aerul este pompat prin găuri în aceste legături, creând o pernă de aer, iar turbinele jet montate în fața trenului, similare celor de pe Concorde, îmbunătățesc performanța. Un compresor turbo electric direcționează aerul presurizat din partea frontală spre legături și cabina trenului. Magneții de pe șine și un puls electromagnetic oferă accelerația inițială, menținând viteza constantă prin repornirea motoarelor. Nu va exista boom sonic, deoarece “trenul poate să meargă sub viteza sunetului, relativ la aer”, a explicat Musk.
Profesorul Martin Simon, citat de “Bloomberg Businessweek”, a remarcat însă că ideea lui Musk nu este nouă, dar inovația constă în separarea pernei de aer de inducția liniară de aer.
În interiorul tuburilor, vehiculele ar fi montate pe schiuri subţiri făcute din inconel, un aliaj pe care Musk l-a folosit la SpaceX, care poate rezista atât la presiuni ridicate, cât şi la căldură. Schiurile au mici găuri prin care este pompat aer, astfel încât se formează o pernă de aer. Partea din faţă a vehiculului va avea o pereche de prize de aer similare unui Concorde. În interiorul acestuia, un turbo-compresor electric va comprima aerul primit prin faţă şi îl va direcţiona spre schiuri şi cabină.
Mai mult, schiurile vor avea şi magneţi şi vor fi pornite în călătorie printr-un puls electromagnetic . De-a lungul traseului vor fi montate motoare de reaccelerare şi astfel vehiculul este menţinut în mişcare. Şi cea mai bună parte: nu există acel boom sonic de la avioanele cu reacţie când depăşesc viteza sunetului. Cu aer cald în interiorul tuburilor şi cu curentul de aer care va împinge vehiculul din spate, acesta poate călători la viteze foarte mari, fără a trece de bariera sunetului. Iar energia necesară ar fi furnizată de panouri solare montate pe tunelul prin care vehiculul trece.
„Vehiculul poate călători chiar sub viteza sunetului în raport cu aerul din jur“, a adăugat Musk.
Conform “New Scientist”, presiunea aerului din interiorul tuburilor ar fi de 1/100 din presiunea atmosferică, echivalentă cu 1/6 din presiunea de pe Marte. Chiar și la această presiune scăzută, frecarea aerului rămâne o problemă. “Ventilatorul” din fața trenului aspiră aerul, îl presurizează și îl trimite prin găurile din șine, permițând astfel trenului să plutească pe o pernă de aer.
Viziunea lui Henri Coandă pentru transportul viitorului
Henri Coandă a lăsat moștenire României comuniste un sistem de transport inovator, care însă nu a fost finalizat și mai necesita îmbunătățiri. Cu toate acestea, ideea sa revoluționară era bine conturată.
Până în ultimii ani ai vieții sale și până la moartea sa pe 25 noiembrie 1972, Henri Coandă a fost directorul Institutului pentru Creație Științifică și Tehnică (INCREST), pe care l-a înființat din proprie inițiativă. Scopul său era de a aduna toți savanții României într-un singur loc pentru a contribui la dezvoltarea țării.
INCREST studia și aplicarea Efectului Coandă, prin realizarea “transportului în tub vidat“, în care capsulele urmau să circule prin tuburi. Coandă propunea construirea unor linii de tren între București și Brașov, între București și Constanța, precum și către un proiect numit Orașul Viitorului. Acest oraș, denumit Delta, urma să fie un fel de Silicon Valley al României, situat pe plaja dintre Delta Dunării și brațele Sfântu Gheorghe și Sulina, până la litoralul Mării Negre.
Între București și Brașov, ar fi existat două conducte, una pentru pasageri și alta pentru mărfuri, iar ruta către Constanța urma să fie cunoscută drept “Autostrada Soarelui”.
Primul test al transportului prin tub vidat a avut loc în București, în apropiere de CET SUD, în iunie 1971. Acolo a fost construită o conductă de 200 de metri lungime și un metru în diametru. După succesul acestui test, care utiliza efectul Coandă, autoritățile au înființat la Măneciu Ungureni, în Munții Ciucaș, o ramură a “Departamentului Aerotubexpres”. Pe o lungime de 1.300 de metri au fost instalate două conducte cu un diametru de 1.020 de milimetri, traseul urmând albia râului Teleajăn.
Implementarea și destinul sistemului de transport al lui Coandă
Stația de propulsie era formată din patru ventilatoare. Containerele cu marfă nu ajungeau la o viteză mai mare de 35 de kilometri pe oră, dar reușeau să se descurce pe traseul sinuos imaginat la Măneciu. Sistemul era automatizat și operat de la un tablou de control.
După 1980, la mai bine de opt ani de la moartea lui Coandă, s-a experimentat și transportul oamenilor în conducte. A fost construită o capsulă din oțel, cu o lungime de șase metri, în care puteau intra cel mult doi oameni. S-a realizat o conductă de 400 de metri, iar containerul avea propriul sistem de frânare. Viteza maximă era de 70 de kilometri pe oră, dar marea problemă era zgomotul asurzitor din interiorul capsulei.
Astfel de linii au mai fost construite la Baia Mare și în Delta Dunării, dar nu au supraviețuit mult după Revoluție. Dan Ionescu, unul dintre inginerii implicați în aceste proiecte, a declarat că teama de eșec în România comunistă era prea mare pentru a duce un proiect până la capăt.
După Revoluție, din instalațiile realizate după ideile lui Henri Coandă nu s-a mai ales nimic, iar la Măneciu nu se mai văd decât fundațiile de beton.
Americanii, chinezii și spaniolii au avut curaj
În anul 2012, Statele Unite au anunţat că vor să construiască un tren de mare viteză care va funcţiona după principiul gândit de Coandă. Trenul este proiectat să circule, într-un sistem tubular, cu viteze de până la 6500 de kilometri la oră şi va face legătura între oraşele New York şi Los Angeles. Distanţa dintre cele două metropole, de 4.000 de kilometri, va putea fi parcursă în aproximativ 45 de minute.
Cercetătorii de la Universitatea Jiaotong din China au început să dezvolte un astfel de tren pentru a atinge viteze de 1.000 de kilometri pe oră și au anunțat un plan pentru a construi prima linie de tren hyperloop a țării până în 2035.
Acest mega proiect va conecta două orașe aglomerate, Shanghai și Hangzhou, acoperind o distanță de 150 km.
Potrivit experților, trenul futurist hyperloop va călători în interiorul unui tunel special cu vid, permițându-i să atingă o viteză de până la 1.000 km/h.
Compania spaniolă Zeleros este principalul actor și lider în dezvoltarea tehnologiei hyperloop în Europa. Compania a anunțat deja câteva linii de transport între orașele din Europa. Una dintre linii, care urmează să lege Parisul (Franța) și Berlinul (Germania), promite o călătorie de aproximativ 90 de minute. A doua linie este între Lisabona (Portugalia) și Madrid (Spania), și estimează o călătorie de o oră.
Sorin Dinea este un tânăr inginer pasionat de opera marelui savant. Colegii săi din domeniul ştinţific l-au denumit Micul Coandă pentru că a continuat cercetările asupra Efectului Coandă.
„Bănuiesc și simt că a venit timpul aplicării multora din invențiile lui Henri Coandă și o să auzim și o să și o să folosim așa ceva cât de curând”, spune Sorin Dinea.
El consideră că trenurile inventate de Coandă sunt de viitor. În opinia sa, aceste garnituri ar putea fi folosite cu succes la Marea Neagră, în domeniul turismului subacvatic. În România nu am dus și nu ducem lipsă de oameni geniali, cu invenții excepționale, care pot schimba lumea. Ne lipseşte însă curajul și interesul să le punem în practică realizările.
Cât despre opera excepțională a lui Henri Coandă, în timp ce noi i-am transformat experimentele în ruină, americanii sunt deciși să i le preia și să revoluționeze transportul cu trenul în întreaga lume. Și nu doar ei.
În 2015, tot un român, Denis Tudor schimbă lumea cu tehnologia inventată de el
După ce a câştigat de mai multe ori competiţia SpaceX Hyperloop Pod Competition şi a discutat cu Elon Musk în vederea dezvoltării unei tehnologii de transport terestru de mare viteză, românul Denis Tudor s-a gândit să dezvolte o astfel de tehnologie și anume, proiectul Swisspod.
Dr. Denis Tudor este director executiv și cofondator al Swisspod Hyperloop Technologies, o companie de vârf în domeniul transportului ultra-rapid. A completat primul doctorat din lume în Hyperloop la École Polytechnique Fédérale de Lausanne din Elveția. Este recunoscut ca un câștigător al competițiilor Hyperloop organizate de Elon Musk și SpaceX, primind premii pentru inovație și contribuind cu lucrări științifice semnificative în jurnale de prestigiu din domeniu. Compania sa a atras finanțare importantă din partea Guvernului Elvețian, Uniunii Europene și a investitorilor privați pentru a dezvolta primul centru de cercetare Hyperloop din Europa, consolidându-și astfel poziția în avangarda tehnologiilor de transport de viitor.
El a pornit proiectul în 2019, alături de Cyril Dénéréaz, care ocupă funcţia de CTO şi cu care a participat la competiţia SpaceX Hyperloop Pod.
„Proiectul Swisspod a venit ca o continuitate normală la ce s-a petrecut în trecut, fiindcă am participat la competiţia organizată de SpaceX şi Elon Musk pe care am câştigat-o de mai multe ori, iar apoi am luat doctoratul în domeniul de Hyperloop, aşadar Swisspod a devenit cumva ca un pas următor pentru mine. Am început Swisspod doar cu Cyril şi am reuşit să creăm o o echipă care inovează foarte mult în zona de propulsii sustenabile, astfel încât am reuşit acum aproape să şi testăm tehnologia, mai avem câţiva paşi de făcut”, a povestit Denis Tudor, cofondator şi CEO al Swisspod Technologies, în cadrul emisiunii ZF IT Generation.
Ce fac mai exact cei din echipa Swisspod?
„Creăm un nou mod de transport, noi îl numim al cincilea mod de transport, cu care vrem să transportăm pachete şi oameni la viteze foarte mari, înăuntrul unor tuburi care sunt depresurizate. Se pot numi şi tuburi vidate, însă nu e un termen neapărat foarte exact – tuburile trebuie să aibă o presiune la 50% din presiunea normală care se găseşte pe Pământ”, a explicat Denis Tudor, adăugând că în Elveţia, la Lausanne, echipa a reuşit să construiască infrastructura de testare a acestei noi tehnologii, start-up-ul fiind susţinut de guvernul elveţian.
Swisspod, este o soluție pentru sistemul de transport propus și de Musk: tuneluri prin care se va merge cu viteze foarte mari. Potrivit companiei, capsulele Swisspod vor putea transporta pasagerii de la Geneva la Zurich, adică o distanță de peste 270 de kilometri, în doar 17 minute.
În unul din interviurile sale, el a vorbit despre proiectul său și mecanismul prin care funcționează.
„Este vorba despre un tub vidat în care se lansează capsule la viteze foarte mari, aproape supersonice, iar propulsia constă într-o tehnologie care implică câmpuri electromagnetice. Practic, se trimit capsule la viteze foarte mari printr-o soluție care este fără contact: există un motor de propulsie care generează niște câmpuri magnetice și se propulsează niște viteze foarte mari înăuntru”, a explicat Denis Tudor.
El a subliniat că acesta este o soluție cu 50 la sută mai rapidă decât avionul, dar primul avantaj al hyperloop-ului nu este neapărat viteza, ci consumul de energie. „Consumul de energie, comparat cu o mașină electrică, este de șase ori mai mic, iar energia este sustenabilă, deci importantă ar fi mai mult eficiența din punct de vedere energetic și al emisiilor de dioxid de carbon”, a punctat Denis Tudor.
Swisspod a anunțat joi, printr-un comunicat de presă, că a finalizat o rundă de investiții pre-serie A pentru a dezvolta „cel mai mare centru de testare hyperloop din lume” în statul american Colorado.
La această rundă de investiții a contribuit și E-INFRA, un grup românesc compus din cinci companii active în domeniile construcțiilor, energiei și infrastructurilor de telecomunicații.
Investiția pre-Serie A a fost susținută și de Charlie Holding, o companie de servicii de dezvoltare imobiliară, împreună cu Polysys Industries din Emiratele Arabe Unite, specializată în investiții și dezvoltare de startup-uri tech. De asemenea, un grup de investitori individuali, cunoscuți și sub numele de business angels, au contribuit la finanțarea Swisspod.
În aprilie 2024, Swisspod a lansat o campanie de strângere de fonduri cu un obiectiv de 200.000 de euro pe platforma românească de crowdfunding Seedblink, în cadrul acestei runde pre-serie A. În plus, în noiembrie 2022, Swisspod a anunțat o altă campanie de strângere de fonduri pe Seedblink, cu o țintă de 1,1 milioane de euro.
Startup-ul nu a dezvăluit valoarea exactă a rundei de investiții în comunicatul său, însă în mod obișnuit, finanțările în stadiul pre-serie A implică sume de milioane de euro, prin care investitorii dobândesc pachete minoritare de acțiuni în startup.
În schimb, Swisspod a comunicat că, în colaborare cu un grup format din 5 centre de cercetare din Europa, a obținut anterior un grant în valoare de 3,5 milioane EUR de la Consiliul European pentru Inovare (EIC) și Secretariatul de Stat Elvețian pentru Educație, Cercetare și Inovare (SERI) pentru proiectul Muspell. Acest proiect a avut ca scop dezvoltarea unei soluții de management termic pentru hyperloop. De asemenea, startup-ul a beneficiat și de alte granturi din partea guvernului elvețian.
Cu capitalul obținut, startup-ul american-elvețian intenționează să finalizeze cea de-a doua unitate hyperloop din Colorado, SUA. Aceasta va fi un sistem cu o suprafață de 162.000 de metri pătrați, de trei ori mai mare decât Luvrul și de două ori mai mare decât terenul Casei Albe, fiind descrisă drept „cea mai mare unitate de testare hyperloop din lume” și „singurul hub proiectat pentru misiuni hyperloop pe distanțe lungi, datorită configurației sale unice în buclă închisă”, conform declarațiilor Swisspod.
După ce a instalat primii 100 de metri de tuburi hyperloop în SUA, Swisspod a început deja construcția următorilor 100 de metri. În cadrul strategiei sale de a introduce hyperloop pe piață, Swisspod a demarat teste de tehnologie în Elveția la prima unitate de testare hyperloop din Europa. Recent, compania a realizat o călătorie record în hyperloop, acoperind 9,6 km cu un model redus la scară, echivalentul a 115,2 km pentru sistemul la scară maximă. Facilitatea de testare a fost construită în parteneriat cu Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) și Haute Ecole d’Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud (HEIG-VD).
Harta companiei include și un oraș din România
România ar reprezenta o piață foarte bună pentru sistemul hyperloop, pentru că actualele modalități de transport nu sunt foarte avansate și se poate trece direct la o soluție de transport care acoperă mai multe domenii de piață, consideră Denis Tudor.
El spune însă că implementarea proiectului depinde foarte mult de geografia locului respectiv și de aceea trebuie făcut mai întâi un studiu de fezabilitate.
„Nu știu ce se află în pământul din București și cum arată exact, dar noi credem că ne încadrăm undeva între 25 și 45 de milioane de franci elvețieni per kilometru, care nu este foarte departe de prețul de infrastructură al unui tren. Deci, cumva, cu soluția de tehnologie pe care o avem pe partea de capsule reușim să minimizăm prețul de infrastructură și să fim competitivi cu piața existentă”, a explicat Denis Tudor.
Noul sistem de transport n-ar ocoli România, în viziunea fondatorilor. Cluj Napoca este pus pe harta companiei ca un nod cheie între Europa de Sud și Europa de Nord.
Ce este tehnologia hyperloop?
Hyperloop este un concept de transport de mare viteză, care implică deplasarea de capsule de pasageri sau marfă prin tuburi cu presiune foarte scăzută. Capsulelor le sunt aplicate principii de levitație magnetică și propulsie electrică pentru a atinge viteze foarte mari, de peste 1000 de kilometri pe oră.
Una dintre posibilele modalități de transport ale viitorului, tehnologia Hyperloop, înregistrează progrese în dezvoltarea și implementarea sa în orașele inteligente. La nivel internațional, sunt din ce în ce în mai multe inițiative de testare care pun în lumină noi aspecte cu privire la această tehnologie de transport.
Sistemul de transport hyperloop nu permite timpi de așteptare, întrucât călătoria are loc printr-un tub închis și permite mai mult spațiu, împiedicând aglomerarea.
De asemenea, capsulele în care are loc transportul pot fi ajustate în proporție de 100% pentru a transporta între 16 și 28 de pasageri. Tuburile pot fi configurate pentru orice fel de transport, inclusiv transport de marfă. În ceea ce privește acest sistem de transport, totul este automatizat, iar contactul uman în timpul călătoriei cât și după este limitat. De asemenea, se vehiculează introducerea unor tehnologii contactless, de recunoaștere faciale și de scanare termică.
Josh Giegel, CEO Virgin Hyperloop: „Hyperloop va schimba modul în care ne gândim la timp şi distanţă, unde locuim, unde muncim, cât de des ajungem să ne vedem prietenii şi familia. Combină ce e mai bun din toate mijloacele de transport – viteza unui avion, comoditatea unui metrou, eficienţa unei maşini electrice, este accesibil şi sigur şi cel mai important, ne va da timpul înapoi. Asta e ceea ce consider eu sistemul de mobilitate al viitorului”.
Cum funcționează Hyperloop?
- Tuburi cu presiune joasă: Tuburile prin care circulă capsulele sunt aproape vidate, ceea ce reduce semnificativ frecarea cu aerul.
- Levitație magnetică: Capsulelor li se aplică tehnologii de levitație magnetică pentru a le ridica și a elimina frecarea cu șinele.
- Propulsie electrică: Capsulelor li se aplică un sistem de propulsie electrică pentru accelerare și menținerea vitezei.
- Turbine și compresoare: Turbinele și compresoarele de la capătul capsulelor contribuie la gestionarea aerului în tuburi, asigurând o mișcare lină și eficientă.
Beneficiile sistemului Hyperloop
- Viteză: Hyperloop poate atinge viteze de peste 1000 km/h, ceea ce reduce semnificativ timpul de călătorie între destinații. De exemplu, o călătorie între Los Angeles și San Francisco ar putea dura aproximativ 30 de minute.
- Eficiență energetică: Sistemul este proiectat să fie foarte eficient din punct de vedere energetic, folosind tehnologii de propulsie electrică și levitație magnetică care reduc consumul de energie în comparație cu mijloacele tradiționale de transport.
- Costuri reduse de operare: După investiția inițială în infrastructură, costurile de operare ar putea fi mai mici datorită eficienței energetice și a costurilor reduse de întreținere a unui sistem de levitație magnetică.
- Impact redus asupra mediului: Hyperloop este considerat a fi mai ecologic decât multe alte forme de transport, deoarece folosește energie electrică și produce mai puține emisii de carbon.
- Siguranță: Datorită tehnologiilor avansate de control și propulsie, Hyperloop poate oferi un nivel ridicat de siguranță pentru pasageri și marfă.
- Capacitate mare de transport: Sistemul poate transporta un număr mare de pasageri și mărfuri în scurt timp, ceea ce poate contribui la decongestionarea rutelor tradiționale de transport și la îmbunătățirea eficienței logistice.
- Conectivitate îmbunătățită: Hyperloop poate conecta rapid și eficient orașe și regiuni, stimulând astfel dezvoltarea economică și facilitând schimburile culturale și comerciale.
Hyperloop concluzii: Un salt în viitor
Hyperloop reprezintă un salt tehnologic și conceptual în transportul de mare viteză. Bazându-se pe tuburi cu presiune joasă, levitație magnetică și propulsie electrică, acest sistem promite să revoluționeze modul în care ne deplasăm, reducând drastic timpul de călătorie și impactul asupra mediului. Beneficiile sale includ eficiență energetică, costuri reduse de operare, siguranță sporită și capacitate mare de transport, toate acestea contribuind la o conectivitate urbană și interurbană fără precedent.
Henri Coandă: Pionier al transportului inovativ
Henri Coandă, cunoscut pentru descoperirea efectului care îi poartă numele, a fost un vizionar al tehnologiilor de transport. Deși proiectele sale, precum sistemul de transport în tub vidat, nu au fost pe deplin realizate, ideile sale au pus bazele unor concepte moderne de transport. Moștenirea sa în domeniul inovării tehnice și științifice rămâne un reper important în istoria ingineriei.
Elon Musk: Vizionarul secolului XXI
Elon Musk a preluat ștafeta inovării în transport cu proiectul Hyperloop, demonstrând cum ideile vechi pot fi reinventate și actualizate cu ajutorul tehnologiilor moderne. Hyperloop nu doar că aduce în prim-plan eficiența și viteza, dar subliniază și importanța sustenabilității și a reducerii emisiilor de carbon. Viziunea lui Musk de a transforma transportul global reflectă ambiția sa de a crea un viitor mai bun și mai conectat.
Denis Tudor: Contribuția românească la Hyperloop
Denis Tudor, un tânăr inginer român, a adus contribuții semnificative la dezvoltarea proiectului Hyperloop. Implicarea sa demonstrează cum talentele din România pot avea un impact global, continuând tradiția de excelență tehnică și inovare începută de Henri Coandă. Denis Tudor este un exemplu de cum tinerii ingineri pot influența și modela viitorul transportului.
În concluzie, Hyperloop nu este doar o realizare tehnologică, ci și un simbol al progresului uman, inspirat de pionieri ca Henri Coandă și adus la viață de vizionari moderni precum Elon Musk și Denis Tudor. Acest sistem promite să transforme viitorul transportului, făcând lumea mai mică, mai rapidă și mai conectată.
