Trenes con Tecnología Maglev

En los últimos años son sonados los proyectos que hablan sobre la tecnología Maglev. Hoy nos vamos a centrar concretamente en los trenes, medios con gran potencial que juegan un papel significativo en el transporte urbano. Esta interesante entrada viene de la mano de Patricia Bueno Ayuso.

Los primeros proyectos de estos trenes datan de los años 70. Maglev es la forma de abreviar magnetic levitation, es decir, la levitación magnética. Esta tecnología se basa en el principio de atracción-repulsión entre dos campos magnéticos electrónicos, de tal forma que se reemplaza el hierro utilizado en los trenes convencionales. La levitación en un tren maglev, se consigue mediante la interacción de campos magnéticos que dan lugar a fuerzas de atracción o repulsión, dependiendo del diseño del vehículo. Al estar suspendido sobre las vías el único rozamiento que se produce es con el aire. Pueden alcanzar velocidades superiores a los 600 km/h.

Las diferencias con los trenes comerciales vigentes son notables. En primer lugar, los rieles actuales no son adaptables a estos trenes, por lo que necesitan vías especiales. Además, este tipo de trenes carece de motor convencional, ya que el impulso viene dado por los electroimanes ubicados a los largo del convoy y de los rieles lográndose así un vehículo más liviano y mucho menos ruidoso.

En cuanto a su sistema de frenado, utiliza los electroimanes y también puede ser asistido por medio de frenos aerodinámicos.

Existen dos sistemas distintos dentro de esta innovadora tecnología: la Suspensión Electromagnética (EMS) y  la Suspensión Electrodinámica (EDS). La principal diferencia entre un sistema EMS y un EDS es que en el primero la levitación del tren es producida por la atracción entre las bobinas colocadas en el vehículo y la vía, y en el segundo se consigue la levitación gracias a fuerzas de repulsión entre estas.

• Con respecto al sistema EMS, en la parte inferior del tren que queda por debajo del riel, una guía de material ferromagnético, que no posee magnetismo permanente, por lo que se colocan electroimanes que se atraen entre sí, además de  unos imanes guía encargados de mantener al vehículo centrado en los rieles ubicados en  los laterales de la vía y del tren.

El control electrónico que gradúa la potencia de atracción entre los imanes, junto con el efecto de repulsión de los imanes guía, permite mantener una separación de 1cm entre el tren y la vía.

La propulsión con la que trabaja este sistema pasa por disponer a lo largo de toda la vía y de todo el cuerpo del tren imanes electromagnéticos generando así un campo magnético en frente del tren que lo impulsa hacia adelante.

• En cuanto al EDS, aún se encuentra en vías de investigación en Japón ya que es más veloz pero más compleja y costosa que la tecnología EMS.

Es un sistema de suspensión electrodinámica basado en la fuerza repulsiva de los magnetos. La diferencia es que utilizan magnetos superconductores, que emiten electricidad aunque se haya apagado la fuente de energía eléctrica. Lo logran congelando los espirales de metal a muy bajas temperaturas para ahorrar energía. El sistema criogénico no es muy conveniente por su precio elevado.

Este tipo de suspensión eleva el tren hasta 15 cm, lo que permite que la vía no sea de extrema precisión y poder así emplearlo en lugares con actividad sísmica. Además, comienzan a levitar a cierta velocidad, por lo que necesitan ruedas desplegables para circular lentamente. Mientras que en las vías se encuentran los surcos en los que encajan las ruedas y en las paredes laterales lo electroimanes,  los cables que suministran la energía se ubican en un carril lateral alternativo.

En este caso, existe una tapa protectora que resguarda, por un lado, a los electroimanes encargados de mantener suspendido el tren y de guiarlo en las curvas y por otro, al circuito de propulsión que es el que polariza los electroimanes para impulsar el tren.

Por su parte el convoy, en sus laterales, posee unas bobinas de materiales superconductores enfriadas a -183ºC con nitrógeno líquido. Cuando las bobinas del tren alcanzan la temperatura indicada, el tren comienza a levitar sobre las vías. El mecanismo de propulsión de esta tecnología obedece a los mismos principios que la suspensión EMS, es decir, a medida que los electroimanes de la vía vayan intercambiando su polaridad atraerán y moverán el tren.

Actualmente, una línea de tren Maglev con la tecnología EMS une el Distrito Financiero de Lujiazui con el aeropuerto Internacional de Pudong, viajando a una velocidad máxima de 431 km/h y una media de 350 km/h convirtiéndose así en el tren más rápido del mundo en operación comercial y en el único que dispone de esta novedosa tecnología.

La distancia es de 30 km y viaje dura 7 minutos 20 segundos mientras que en taxi se tardan 45 minutos o más. Además, la Central Japan Railway (JR Tokai) espera que a partir de 2014 se empiecen a construir las vías apropiadas para este sistema entre Tokio y Nagoya, y en 2027 el transporte se abra al público según el Japan Times.

Aunque varios países tienen como proyecto la construcción de estos trenes, muchos de ellos se han limitado por los costos altos que requieren infraestructuras e instalaciones totalmente nuevas. El consumo energético, una vez que el vehículo está circulando, también es alto, aunque la mayor parte de la energía se emplea para vencer la resistencia del aire y no para la suspensión. Esto hace que no sean aptos para el transporte de mercancías, ya que pesarían demasiado.  Estados Unidos tiene como proyecto hacerlo en un futuro próximo, por lo que es cuestión de tiempo que esta tecnología  vaya implantándose poco a poco abaratando el mercado.

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