Paris à Berlin en une heure en train? Voici comment cela pourrait arriver.

Paris à Berlin en une heure en train?  Voici comment cela pourrait arriver.

L’hyperloop est prêt pour une percée, et Zeleros est l’un des concepts en cours d’exécution. La start-up espagnole a créé une technologie unique grâce à son approche de ses tubes à haute pression. Crédits: Zeleros hyperloop

L’hyperloop est ce que vous obtenez lorsque vous prenez un train à lévitation magnétique et le placez dans un tube sans air. Le manque de résistance permet au train, en théorie, d’atteindre des vitesses invisibles, un concept qui se rapproche de plus en plus de la réalité – et pourrait offrir une alternative plus verte aux voyages aériens sur de courtes distances.

En novembre 2020, deux personnes tiraient à travers un tube airless à 160 km / h dans le désert à l’extérieur de Las Vegas. Ce n’était pas un manège inventé par un casino ou un parc à thème; c’était le premier tour en équipage d’un hyperloop par la société Virgin Hyperloop. Le trajet n’a duré que 15 secondes, et les vitesses qu’ils ont atteintes étaient bien loin des 1200 km / h qu’ils promettent d’atteindre un jour, mais cela représentait un pas en avant.

L’hyperloop pourrait être l’avenir du transport pour les trajets de moyenne durée. Il pourrait surpasser le rail à grande vitesse et en même temps fonctionner à des vitesses comparables à celles de l’aviation, mais à une fraction de ses coûts environnementaux et énergétiques. C’est un concept que les start-ups et les chercheurs ont adopté avec enthousiasme, y compris plusieurs équipes à travers l’Europe.

Conception ouverte

L’idée est née avec l’entrepreneur américain Elon Musk, associé à des entreprises comme SpaceX et Tesla. Après l’avoir mentionné à plusieurs reprises en public, une équipe d’ingénieurs de SpaceX et Tesla a publié un concept ouvert en 2013. Cette idée initiale a ensuite engendré un éventail d’entreprises et même d’équipes d’étudiants, essayant de concevoir leurs propres versions. Parmi eux se trouvaient plusieurs étudiants de la ville espagnole de Valence.

«Nous avons commencé en 2015 après l’annonce d’Elon Musk, alors que nous étions encore étudiants», a déclaré Juan Vicén Balaguer, co-fondateur et directeur marketing de la start-up hyperloop Zeleros, qui emploie aujourd’hui plus de 50 personnes et a levé environ 10 millions d’euros. en financement. « Nous travaillons sur cette technologie depuis cinq ans, et cela peut être un véritable mode de transport alternatif. »

Pourtant, l’idée derrière l’hyperloop est plus ancienne qu’Elon Musk, et elle est similaire à une idée antérieure appelée vactrain ou train à tubes à vide. Un concept comparable avait déjà été proposé par l’auteur du XIXe siècle Michel Verne, fils de Jules, et a depuis été périodiquement évoqué par des écrivains et des technologues de science-fiction. Maintenant, cependant, l’hyperloop semble se préparer pour une percée, et Zeleros est l’un des concepts en cours.

Paris à Berlin en une heure en train?  Voici comment cela pourrait arriver.

Avec une vitesse de 1000 km / h, l’hyperloop pourrait être une alternative plus verte et plus rapide au transport aérien. Crédit: Horizon

Tube à haute pression

Ce qui rend leur technologie unique, c’est leur approche du tube. «Chaque entreprise utilise un niveau de pression différent», a déclaré Vicén. « Certains optent pour des niveaux de pression spatiale. Ce qui signifie que l’atmosphère dans le tube est similaire à l’espace. Il contient presque zéro air. »

Cet état permettrait des vitesses très rapides, car le train ne subirait presque aucun frottement. Pourtant, il comporte une série de problèmes pratiques. Il est très difficile et coûteux d’atteindre et de maintenir ce niveau de pression sur de longs tronçons de tube. La sécurité serait également un problème. si quelque chose arrive à la coque du train, les passagers seraient exposés à des conditions de vide dangereuses.

C’est pourquoi Zeleros vise des tubes à haute pression. « Ce serait similaire à la pression observée dans l’aviation », a déclaré Vicén. La pression dans les tubes proposée par Zeleros s’étendrait à environ 100 millibars. Ceci, à son tour, leur permet de copier les systèmes de sécurité des aéronefs, tels que les masques à oxygène qui tombent des cabines suspendues. Ce choix de conception rend également leurs tubes moins chers à construire, réduisant ainsi les coûts d’infrastructure. Pourtant, cela signifie également que leurs trains sont confrontés à plus de friction de l’air lorsqu’ils glissent dans le tube, ce qu’ils doivent compenser par d’autres moyens.

« Vous devez éliminer l’air de l’avant du véhicule », a déclaré Vicén. « Sinon, l’engin s’arrêterait. C’est pourquoi nous utilisons un système de compresseur à l’avant du véhicule. S’il n’y avait aucune pression, nous n’en aurions pas besoin. Mais c’est un équilibre entre économie et efficacité. »

À l’avant du train se trouve un compresseur, qui ressemble à l’avant d’un moteur d’avion de ligne et qui aspire l’air et le laisse sortir à l’arrière, assurant la propulsion de l’engin. Un moteur dit linéaire est également situé à des parties clés de la voie, comme le départ, pour donner au train sa propulsion initiale. De là, il se propulse le long de la piste, avec des aimants au sommet du véhicule qui l’attirent vers le haut du tube et le font léviter. Cet engin proposé transporterait entre 50 et 200 passagers et atteindrait jusqu’à 1000 km / h. Par comparaison, la vitesse de croisière d’un avion de ligne court-courrier est d’environ 800 km / h.

Surpasser l’air

Mais pourquoi en avons-nous besoin en premier lieu? Ne devrions-nous pas simplement investir davantage dans nos trains à grande vitesse réguliers? C’est plus compliqué que cela, déclare le professeur María Luisa Martínez Muneta de l’Université polytechnique de Madrid, en Espagne, où elle coordonne le projet de recherche HYPERNEX. HYPERNEX connecte des start-up hyperloop, comme Zeleros, avec des universités, des compagnies ferroviaires et des régulateurs, afin d’accélérer le développement de la technologie en Europe.

«Les hyperloops font face aux plus grandes demandes de transport d’aujourd’hui: réduction du temps de trajet et de l’impact environnemental», a déclaré le professeur Martínez Muneta.

Paris à Berlin en une heure en train?  Voici comment cela pourrait arriver.

« Vous devez éliminer l’air de l’avant du véhicule. Sinon, l’engin s’arrêterait. C’est pourquoi nous utilisons un système de compresseur à l’avant du véhicule », a expliqué Juan Vicén Balaguer, co-fondateur et directeur du marketing de Zeleros. Crédits: Zeleros hyperloop

En raison de sa vitesse limitée – généralement autour de 300-350 km / h – le train à grande vitesse devient rapidement un mauvais choix pour les trajets à plus longue distance si vous voulez vous rendre rapidement quelque part. Cet écart est comblé par les voyages aériens sur de courtes et moyennes distances, mais les avions émettent un volume élevé d’émissions par rapport aux trains et ne sont pas toujours pratiques, car les aéroports peuvent être situés à l’écart des centres-villes.

Un hyperloop pourrait résoudre le problème. «Ce mode de transport est axé sur la couverture de routes comprises entre 400 et 1 500 kilomètres», a déclaré le professeur Martínez Muneta. De cette façon, une hyperloop remplacerait la plupart des voyages en avion plus courts, avec beaucoup moins d’impact environnemental. «L’hyperloop ne produit aucune émission directe car elle est 100% électrique, tout en atteignant des vitesses plus élevées et donc des temps de trajet plus courts», a-t-elle déclaré.

Laboratoires et réglementation

La concrétisation de cette vision prendra probablement une décennie. Vicén de Zeleros prédit que les premières routes commerciales de passagers seront mises en ligne vers 2030, avec des hyperloops axés sur le fret arrivant quelques années plus tôt, vers 2025-2027.

Une question clé dans ce délai est la réglementation. « L’Union européenne est la première région à disposer d’un comité qui promeut la réglementation et la normalisation des hyperloops », a déclaré Vicén, faisant référence à la création en 2020 d’un comité technique conjoint sur les hyperloops par le Comité européen de normalisation et le Comité européen de normalisation électrotechnique.

Selon Zeleros, il s’agit d’une étape importante si les hyperloops veulent devenir commercialement viables. Ces engins fonctionneraient à des vitesses jusqu’ici inédites, avec de nouvelles caractéristiques de sécurité comme les tubes sans air. Cela nécessiterait à son tour de nouvelles réglementations et normalisations, par exemple sur ce qu’il faut faire si la capsule est dépressurisée.

La technologie reste également quelque peu non testée, bien que les expériences du monde réel se produisent plus souvent. Vicén mentionne comment ils ont déjà testé leur technologie dans des simulations informatiques, où ils peuvent modéliser des choses comme les conditions aérodynamiques et la dynamique électromagnétique. Ils utilisent également des démonstrateurs ou prototypes dits physiques qui testent en laboratoire comment le magnétisme est affecté par des vitesses élevées, par exemple.

Néanmoins, ils ont hâte de passer du laboratoire au terrain. À l’heure actuelle, ils prévoient de construire une piste d’essai de 3 km dans un endroit encore à déterminer en Espagne, où d’ici 2023, ils espèrent démontrer leur technologie, et ils travaillent avec le port de Valence pour étudier l’utilisation d’hyperloops dans le transport de fret.

Les hyperloops sont peut-être encore dans quelques années, mais nous en verrons probablement plus à l’avenir.


L’Hyperloop de Virgin transporte des passagers pour la première fois


Fourni par Horizon: The EU Research & Innovation Magazine

Citation: Paris à Berlin en une heure en train? Voici comment cela pourrait arriver. (2021, 22 avril) récupéré le 22 avril 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-04-paris-berlin-hour.html

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