VALENCIA TORUTRANSPORT ⟩ Kui Rail Baltic valmis saab, on ka Hyperloop juba alustanud
19. oktoober 2023, 19:00
/nginx/o/2023/10/17/15660044t1h6527.jpg)
Lõuna-Hispaanias, Valencia linnas asub ühes tavalises betoon-tootmishoones üks pealtnäha üsna tavalise idufirma labor. Igal pool on erinevaid arvuteid, seadmeid ja mehhanisme. Pealtnäha olekski kõik tavaline, kuid see idufirma - Zeleros - on üks neist, mis võttis üles kümme aastat tagasi tehnoloogiavisionäär Elon Muski üles soojendatud kahesaja-aastase idee panna inimesed vaakumtorudes suurtel kiirustel liikuma.
Kiirused, mis Elon Muski poolt esialgse ideena uue transpordiliigi Hyperloopi jaoks välja käidi, olid tõesti suured: lennukitest mitu korda kiiremini saaks reisijatega täidetud väikeste kapslitega õhust tühjaks pumbatud torus kohale. Reisijate kapslid oleksid magnetlevitatsiooniga ning toru sisemiste seintega kokku ei puutuks, seega praktiliselt takistustevaba «rong» võiks sihtkohta söösta ulmekiirusel.
Kuid nüüd, Hyperloopi ideest kümme aastat hiljem on maailmas üksikutes kohtades rajatud küll esimesed testlõigud (ka Zeleros avab kohe ühe Hispaanias la Manchas, Don Quixote lamedal tuulikutemaal), kuid suurt progressi veel pole. Kuhu siis ollakse jõutud ja miks see kõik käib nii aeglaselt?
200 aastat vana idee
Ajakirjanikud on Valenciasse kokku kutsutud üldsegi mitte sellepärast, et tulevikutranspordis oleks mingi suur läbimurre toimunud. Tegelikult võib Hyperloop olla isegi lausa veerandsajandi projekt, enne kui õige hoo sisse saab ja seni on ju ainult ligi kümme aastat mõõda läinud. Kokku kutsuti aga press hoopis sellepärast, et näidata Euroopa Innovatsiooni- ja Tehnoloogiainstituudi toetatava ja mitu korda auhinnatud projekti esimesi edusamme.
Nimelt tahab see üle-Euroopaline asutus koolitada välja ja meelitada kohale miljon kõrgetasemelist tehnoloogiaspetsialisti. Üle poolte on juba leitud. Zeleros on aga selles osas lausa unistuste koht, kuhu vajatakse maailma kõige kõrgemal tasemel insenere ning kus hakkab kindlasti olema väga huvitav. Hyperloop on selline transpordilahendus, kus tulevad kasutusele nii raudtee, lennunduse kui kosmosetööstuse uusimad saavutused - paljusid pole veel valmiski tehtud.
Kui 1799. aastal avaldas briti mehaanikainsener ja leidur George Medhurst joonistuse, mismoodi võiks maailm tulevikus välja näha, siis oli seal ka üks toru kirjaga «Grand Vacuum Tube Company». Inseneri idee järgi peaks saama vaakumtorudes suruõhuga inimesi vangunisarnastes kapslites kiiresti edasi tõugata. Paraku tol ajal katsetatud lahendused suuri vaguneid liigutada ei suutnud, küll aga leiutati pneumotransport näiteks kirjade ja pakkide toimetamiseks Londoni ühest postkontorist teise.
2012. aastal Elon Muski poolt välja pakutud idee aga läks Medhursti kavandist edasi: nüüd on leiutatud juba magnetpadjad (raudteetehnoloogiast), samuti oli võimalik ülikiiresti lennata ja osatakse selle jaoks vastupidavaid salonge ehitada (reisilennundusest) ning vaakumis liikumiseks on olemas ka kosmosetehnoloogia.
Esimesed suured takistused torudega
Hispaania tudengifirma Zeleros asutati 2016. aastal, kui see võitis ka Hyperloopi vagunite konkursil auhinna. Selleks ajaks oli juba enam-vähem selgunud, et Hyperloop ikka päris niimoodi toimima ei hakka, nagu alguses plaanitud: täieliku vaakumi tekitamiseks torudesse läheb vaja tohutuid pumbajaamu ja see saab olema ülikulukas ehitada toru, mis üldse ei leki.
Nii otsustasidki erinevad Hyperloopi katsetajad, keda oli peaaegu kümmekond, keskenduda hoopis hõreda õhuga torudele ja reisilennukite kiirustele nii umbes 600 kuni tuhat kilomeetrit tunnis. Eelis lennuki ees oleks endiselt olemas: energiat inimeste liigutamiseks kuluks tohutult palju vähem (ei pea õhku tõusma) ning kasutada saaks täielikult rohelist elektrienergiat, samuti ei sõltuks reisimine ilmast, sest kapslid liiguvad torudes. Hõrendatud õhus aga ei saa nii kiiresti kihutada kui vaakumis, sellega tuleb leppida.
Üks suur eelis võrreldes kiirrongidega on torudel veel: need püstitatakse enamasti sammastele ja maapealne elu ei saa sellest häiritud: linnud, loomad, inimesed ja autod võivad maa peal edasi oma teedel kulgeda. Erinevalt kiirrongist liigub ka kaup sama kiiresti kui inimesed, seega ei pea reisirongiliiklus seiskuma, kui üliaeglased kaubavagunid kiirraudtee hõivavad.
Mitte nii suurel hulgal korraga, kuid suurel kiirusel
Kui tsiteerida president Arnold Rüütlit, «on tänapäeva tõsiasi, et inimesed reisivad suure kiirusega ja hulgakaupa, olgu lennuki, rongi või laevaga.» Seda ütles Eesti president kaastundeavalduses Milaano lennuõnnetuse kohta. Hyperloopis hakatakse reisima veel suurematel kiirustel, kuid mitte nii hulgakaupa, nagu lennukites.
Zelerose laboris näiteks tutvustatakse meile praegu Dubais EXPOL väljas olevat kapslit, kuhu mahub 15 inimest. Zelerose kaasasutaja ning turundusjuht Juan Vicén ütleb, et selline maht on mõistlik, sest reisijaid ei toimetata suurel hulgal samasse sihtkohta, vaid sinna, kuhu vaja. Kapsleid juhib hõredas õhus automaatika. Hõrendus aga tähendab, et keskkond on nagu lennukitel kümne kilomeetri kõrgusel: väiksema õhutakistusega.
Kolm võtmetehnoloogiat
Zelerose laboris tutvustatakse meile kolme võtmetehnoloogiat, mis pole nii efektsed, kui katselõigul kihutav vagun. Seda Hyperloopi lõiku alles ehitatakse.
Torud on Hyperloopil väikesed, kapslid nende sees ei jäta külgedele palju õhuvahet. Selleks, et hõre õhk ei takistaks liikumist, ongi reisikapsli ees tohutu ventilaatorit meenutav tiivik. See surub õhu kokku ja laseb läbi kitsaste torude tagapool välja. Kuidas sellist ventilaatorit võimalikult efektiivselt tööle panna, on esimene inseneride suur väljakutse.
Teiseks lahenduseks, mille jaoks Zelerosel on juba mitu põlvkonda katseseadmeid läbi proovitud, on magnetpadi, millel panna vagun hõljuma nii, et see toru siseseinu ei puudutaks. Maglev- ehk magnetlevitatsiooniga rongide tehnoloogia on juba küll olemas, kuid torutranspordi jaoks on vaja seda ülitäpselt juhtida.
Kolmas lahendus, mis juba läheb katsetamisele mujal tööstuses, näiteks merekonteinerite transpordisüsteemis, mida Zeleros Valencia sadama jaoks arendab, peab aga vaguneid sujuvalt edasi viima. Selleks on lineaarmootorid: «relssideks» on poolidega varustatud metall-latid, kapslis on teine pool mootorist, mis saab akudelt energiat ja tõmbabki reisijaid ülikiirelt edasi.
Zelerose inseneride sõnul on siin suur väljakutse, kuidas ülisuurte kiirusteni sujuvalt kiirendada ja pidurdada nii, et inimesed selle välja kannataksid.
Hyperloopi plussid
- Erinevalt kiirrongist ei hõivata laia koridori maa peal, toru on postidel ja vajab vaid 10-15 meetri laiust riba, kuid mitte igal pool
- Hyperloop tarbib 2-5 korda vähem energiat kui lennutransport ja ei pea õhku tõusmiseks kütust kulutama. Vajamineva energia saab taastuvallikatest toota kasvõi kohapeal
- Reisijad ja kaubad liiguvad sama kiirusega ja ei takista üksteist
- Tunnelite jaoks on vaja puurida väiksemad augud
- Torutransport teeb vähem lärmi kui rongid ja lennukid, sest kapslid liiguvad toru sees
- Ilm, raudteeülesõidud ja muud välised olud reisimist ei mõjuta (kui pole just väga ekstreemseid nähtusi nagu orkaanid ja maavärinad)
- See tuleb ilmselt palju odavam, kui tavaline kiirraudtee (arvestatud on 20-30 miljonit eurot kilomeetri kohta)
Hyperloopi miinused
- Osa tehnoloogiaid on väljatöötamisel ja insenerilahendused veel puuduvad
- Turvalisus ja ohutus on katsetamata ja regulatsioonid puuduvad
- Tohutu kiirusega liikuva transpordi jaoks on vaja väga laugete kurvidega sirget vaba trassi, mida tiheasustuses on raske leida (kuigi seal saab tõsta toru kõrgetele sammastele, võivad ikkagi ehitised ette jääda)
- Elanike vastuseis: Saksamaal näiteks ollakse kiirraudteedega rahul ja ei taheta veel üht uut maastikku läbivat transpordikoridori
Kas Tallinna võiks ka Hyperloop tulla?
Postimehe küsimusele, kas selliseid väikseid sihtkohti nagu Tallinn võiks Hyperloop samuti kunagi läbida, vastab Zelerose finantsjuht Alessandro Gomez: muidugi! Küsimus pole inimeste arvus ja kontsentreerituses, vaid üldises võrgus. Kui tuleb torutransport ümber Läänemere, siis Tallinnas võiks torust välja ja torusse sisse pääseda küll.
Seda tõestab suur skeem Zelerose labori kontoriseinal, kus Tallinn ongi ilusti peal (Riia millegipärast puudub). Samuti puudub Helsingi-Stockholmi ühendus, mis oleks üheks eelduseks, et keegi midagi üldse Tallinna ehitama hakkab. Helsingis arutati Hyperloopi ehitamise võimalust juba selle idee algusaastatel ja arvati, et sel on jumet.
Zeleros ise tahab hakata tootma uue transpordiviisi jaoks põhitehnoloogiad. Mida täpsemalt, oleneb sellest, mis paremini välja tuleb: Powertraini ehk ventilaatorisüsteemi, magnetlevitatsiooni seadet või lineaarmootori süsteemi - kõik kolm on praegu laboris katsetamisel ja selle aasta lõpus saavad ka katselõigule La Manchas üles seatud. Seal katsetatakse 1/3 vähendatud mudelitega.
Kes aga hakkab tootma kapsleid ehk reisijasalonge? Selle kohta arvab Zelerose laboris ajakirjanikele tuuri teinud teadus- ja arendusjuht Marcos Sacristán Cepeda, et võib-olla hoopis mõni rongitootja, aga võib-olla hakkavad ka ise tegema, oleneb olukorrast. Pole välistatud ka lennukitootja, sest Hyperloopis reisitakse ju peaaegu nagu lennukis.
Praegu ehitab Zeleros Valencia sadamale «toruvaba» aeglast Hypelroopi merekonteinerite transpordiks, kasutades paljusid lahendusi, mida nad juba välja on arendanud: lineaarmootorit, automaatset juhtimist ja akutehnoloogiat. Neid saab juba päris olukordades testida ilma vaakumtoruta.
Millal saame torudes sõitma hakata?
Mõni asi tuleb kiiremini, kui arvatakse ja mõni jääb venima. Nii näiteks ütles lord Kelvin 1895. aastal kindlalt, et mitte ükski masin, mis on õhust raskem, ei suuda lennata. Ometi leiutasid vennad Wrightid vaid mõned aastad hiljem, 1903. aastal esimese töötava lennumasina.
Hyperloopiga on samamoodi: see võib tunduda võimatu või väga lihtsasti tehtav. Kuid idee on jäänud paarisajaks aastaks sahtlisse kopitama.
Praegu sõltub uue, Elon Muski sõnul «viienda transpordiliigi» tulek mitte nii palju mõnest täiesti uuest avastusest, vaid insenerilahendustest, mis teeksid suurtel kiirustel liikumise töökindlaks ja odavaks. Valencias neid lahendusi praegu ehitataksegi ja veel kaheksas ettevõttes üle maailma. Võidab see, kes toob välja esimese töötava Hyperloopi. Plaanis on see valmis saada 2030. aastaks, mis on ka Rail Balticu kiirraudtee valmimise esimene tähtaeg.
Hyperloop aastal 2050
/nginx/o/2023/10/17/15660046t1h1cc9.jpg)
Ennustus
- Hyperloopi toru teenindab aastas kokku 7 miljonit reisijat, tunnis 840 reisijat
- «Viies transpordiliik» liigutab 120 miljonit tonni kaupu
- Optimaalsed vahemaad peatusteks on 400-1500 km
- Liikumiskiirus on 1000 km/h, aja jooksul võib see kasvada vastavalt tehnoloogia arengule
Allikas: Zeleros