Il progetto LIMITLESS (Linear Induction Motor Drive for Traction and Levitation in Sustainable Hyperloop Systems), guidato dall’EPFL, dalla Vaud School of Engineering and Management (HEIG-VD) e da Swisspod Technologies, mira a creare un nuovo sistema di trasporto sostenibile ed efficiente basato su un’infrastruttura leggera. Il consorzio ha raggiunto un importante traguardo percorrendo l’equivalente in scala reale di un viaggio Hyperloop di 141,6 km (11,8 km in scala ridotta) e raggiungendo una velocità massima di 488,2 km/h (40,7 km/h in scala ridotta) in un ambiente controllato a bassa pressione. I risultati sono stati presentati di recente all’evento Hyperloop Day presso l’EPFL.
Questo record è stato raggiunto nel centro di prova Hyperloop, situato nel campus EPFL di Losanna. Questa struttura, progettata come una pista circolare, consente di prototipare e testare rapidamente le varie tecnologie necessarie per Hyperloop. L’infrastruttura ha un diametro di 40 centimetri e una circonferenza di 125,6 metri. Si tratta di una versione in scala ridotta (1:12) del sistema Hyperloop descritto nella tesi di dottorato dell’EPFL da Denis Tudor, CEO di Swisspod, che consente una correlazione diretta tra i risultati dei test e le prestazioni su scala reale.
Gli scienziati si affidano a un’infrastruttura passiva per aumentare l’efficienza e ridurre i costi di realizzazione. Di conseguenza, la maggior parte degli sforzi si concentra sullo sviluppo di un nuovo motore a induzione lineare (LIM), un componente chiave del sistema di propulsione di Hyperloop, progettato per offrire migliori prestazioni ad alta velocità. Questo è l’argomento della tesi di dottorato di Simone Rametti presso il Distributed Electrical Systems Laboratory (DESL) dell’EPFL.
"Il progetto LIMITLESS ci ha permesso di comprendere diversi aspetti fondamentali della propulsione elettromagnetica ad alta velocità delle capsule Hyperloop. Sfruttando queste conoscenze, siamo riusciti a integrare le funzionalità di levitazione e propulsione in un unico motore con un’efficienza di conversione energetica molto elevata", spiega Mario Paolone, professore del DESL.
82 test per record consecutivi
Nell’ambito del progetto LIMITLESS, sostenuto da Innosuisse, il team ha effettuato un totale di 82 test. Gli esperimenti hanno riprodotto la traiettoria di una capsula Hyperloop in un ambiente controllato a bassa pressione (50 millibar). Il viaggio più lungo ha coperto una distanza di 11,8 km, mentre la velocità massima raggiunta è stata di 40,7 km/h. In un sistema a scala reale, ciò si traduce in un viaggio di 141,6 km - all’incirca la distanza tra Ginevra e Berna, o San Francisco e Sacramento - e in una velocità fino a 488,2 km/h. Queste prestazioni sono state ottenute con una capsula completamente autonoma in termini di navigazione, alimentazione e propulsione. L’infrastruttura non trasferisce energia alla capsula, che contiene l’unica fonte di energia per la sua propulsione e levitazione.
"La nostra infrastruttura opera in un circuito chiuso, quindi è davvero illimitata - LIMITATA - senza limiti di lunghezza intrinseci. Il modo in cui è stata progettata la nostra pista ci permette di tenere conto di tutto - l’efficienza energetica della capsula, i sistemi di propulsione e molto altro - a differenza di altre infrastrutture Hyperloop. Il nostro approccio innovativo alla costruzione del sistema Hyperloop ci offre una piattaforma essenziale per testare e perfezionare diverse tecnologie, garantendo prestazioni ottimali e adattabilità", afferma Cyril Dénéréaz, CTO di Swisspod.
Una corsia preferenziale per il futuro
I prossimi test programmati all’EPFL hanno lo scopo di convalidare versioni più efficienti della propulsione e della levitazione dell’Hyperloop, basate sul LIM, e di esplorare le capacità, i limiti e le prospettive del sistema nel mondo reale, fornendo al contempo dati essenziali per accelerare la diffusione sul mercato. Questo approccio strategico prevede il perfezionamento della tecnologia in ambienti controllati e in scala ridotta, consentendo al team di ingegneri e ricercatori di ottenere uno sviluppo economicamente vantaggioso e rapide iterazioni. Questo migliora sistematicamente l’efficienza, la sicurezza e la velocità prima che la tecnologia venga implementata su scala più ampia. Le tecnologie sviluppate nell’ambito del progetto LIMITLESS potrebbero avere un impatto su molti settori oltre a Hyperloop, tra cui quello automobilistico, delle metropolitane, ferroviario e aerospaziale."Questa pietra miliare ci avvicina a un futuro in cui Hyperloop diventa un catalizzatore per il cambiamento della società. Mettere alla prova i nostri anni di innovazione tecnologica è un passo fondamentale per guidare lo sviluppo e la diffusione di tecnologie Hyperloop efficienti in tutto il mondo. Presto inizieremo a testare il nostro primo prodotto di trasporto merci Hyperloop nella struttura su larga scala che stiamo costruendo negli Stati Uniti. Questo è un passo fondamentale per rendere Hyperloop una realtà per il trasporto di persone e per cambiare il modo in cui ci connettiamo, lavoriamo e viviamo", afferma Denis Tudor, CEO di Swisspod.
Innosuisse
Altri collaboratori: BUSCH, COMSOL, LEMO, Reno-Cardan, Swisscom, Valelectric
Riferimenti
Tudor Denis. Strategie operative ottimali di progettazione di un sistema di trasporto Hyperloop, tesi di dottorato, EPFL, 2023.Rametti Simone, Pierrejean Lucien André Félicien, Hodder André, Paolone Mario. Modello analitico pseudotridimensionale di motori a induzione lineare per applicazioni ad alta velocità, IEEE Transactions on Transportation Electrification, 2024.
