A parte le biciclette, tutti i mezzi di trasporto sono più pesanti dei carichi che trasportano. Se così non fosse, l'energia impiegata verrebbe utilizzata in modo molto più efficiente. Questo è proprio quello che accade con la ferrovia pneumatica, che è guidata da pompe per vuoto.
Oggi un'auto, anche se è un'auto compatta, pesa molto più di una tonnellata. Anche se trasporta due persone, quasi il novanta percento dell'energia serve per spostare soltanto il veicolo. In questo esempio, i passeggeri contano per poco più del 10%. Il rapporto tra carico utile e peso del veicolo raramente supera 1:4, anche a pieno carico. Ci troviamo in condizioni altrettanto sfavorevoli con gli aerei e molto peggio con le ferrovie.
Eliminazione della guida a bordo
Una delle parti più pesanti dei veicoli convenzionali è sempre la guida. Solo le biciclette sono così efficienti, perché è il passeggero stesso che agisce da motore. Ma il motore deve necessariamente far parte fisicamente del veicolo? Sarebbe molto meglio installarlo da qualche parte lungo la tratta e trasferire la sua potenza al veicolo a distanza. Questa è stata l'idea che gli ingegneri hanno avuto il secolo scorso. Le prime linee ferroviarie pneumatiche furono costruite negli anni '40 del 1800 in Irlanda e in Inghilterra.
L'idea di base è semplice: un tubo posato tra i binari con una feritoia in alto dotata di una guarnizione di tenuta flessibile. All'interno del tubo si trova un pistone, largo quasi come l'intero diametro del tubo. È fissato sul lato inferiore del carrello del treno e il collegamento tra le due parti è ottenuto mediante la guarnizione di tenuta sulla feritoia del tubo. Una pompa genera un vuoto di fronte al treno. Il pistone viene spinto in questa direzione, spingendo con sé il veicolo. Sul retro, può aiutare un compressore in sovrappressione.
Successo al secondo tentativo
Nel diciannovesimo secolo, i materiali e la tecnologia non avevano ancora raggiunto il livello necessario per sigillare sufficientemente la fessura del tubo e far funzionare in modo efficiente le pompe per vuoto. Grazie alla tecnologia moderna, ora questi problemi sono stati risolti. Negli anni '70 del secolo scorso, l'ingegnere brasiliano Oskar Coester fu così in grado di sviluppare l'Aeromovel, un veicolo a propulsione pneumatica. Questo sistema di trasporto funziona secondo lo stesso principio della ferrovia pneumatica del XIX secolo.
Nella versione moderna, un albero rettangolare tra i binari sostituisce il tubo rotondo e una piastra motrice rettangolare sostituisce il pistone. La potenza delle pompe stazionarie è utilizzata sia per il vuoto di fronte al treno sia per la sovrappressione dietro al treno. Alla fiera di Hannover del 1980 è stato effettuato un test di guida. Attualmente sono in funzione due Aeromovel: una ferrovia circolare lunga 3,2 chilometri in un parco a tema indonesiano e una ferrovia lunga 1000 metri presso l'aeroporto della città brasiliana di Porto Alegre. Sono in fase di pianificazione altre installazioni. Il rapporto tra carico utile e peso del veicolo raggiunge teoricamente il valore record di 1:1, con Aeromovel a pieno carico.
Guida pneumatica per treni leggeri
Materiale rotabile con guida a vuoto
Cosa ha impedito il successo del primo tentativo di creare una ferrovia atmosferica?
C'è stato effettivamente molto da dire su questa prima alternativa alla locomotiva a vapore, che doveva trasportare enormi quantità di carbone, oltre al suo proprio tonnellaggio. Nel 1845, lungo la tratta Londra-Croydon la ferrovia pneumatica raggiungeva una velocità massima di 160 chilometri l'ora. Nessuna locomotiva a vapore è riuscita a battere questo record, quasi fino a 60 anni dopo. Tuttavia, dopo poco è stato per lo più interrotto l'esercizio di tutte le tratte pneumatiche.
Il punto più debole si è rivelato essere la guarnizione di tenuta della feritoia del tubo. Questa in genere era ottenuta con pelle di bue, lubrificata con sapone, olio di fegato di merluzzo e sostanze simili. La pelle però si induriva e diventava fragile in condizioni meteo di gelo. In più, i lubrificanti utilizzati attiravano i ratti, che rosicchiavano la guarnizione di tenuta. In assenza di una tecnologia di segnalazione che potesse tracciare il treno lungo le tratte, i motori a vapore, che erano inefficienti, facevano comunque rispettare le tempistiche. Quando i treni erano in ritardo, veniva persino utilizzato inutilmente ancora più carbone. Alcuni treni avevano inoltre difficoltà ad avviarsi e fermarsi con massima precisione sulla piattaforma. L'insieme degli svantaggi e il progresso ottenuto con le locomotive a vapore hanno portato a mettere temporaneamente fine a questa tecnologia promettente.
C'è stato effettivamente molto da dire su questa prima alternativa alla locomotiva a vapore, che doveva trasportare enormi quantità di carbone, oltre al suo proprio tonnellaggio. Nel 1845, lungo la tratta Londra-Croydon la ferrovia pneumatica raggiungeva una velocità massima di 160 chilometri l'ora. Nessuna locomotiva a vapore è riuscita a battere questo record, quasi fino a 60 anni dopo. Tuttavia, dopo poco è stato per lo più interrotto l'esercizio di tutte le tratte pneumatiche.
Il punto più debole si è rivelato essere la guarnizione di tenuta della feritoia del tubo. Questa in genere era ottenuta con pelle di bue, lubrificata con sapone, olio di fegato di merluzzo e sostanze simili. La pelle però si induriva e diventava fragile in condizioni meteo di gelo. In più, i lubrificanti utilizzati attiravano i ratti, che rosicchiavano la guarnizione di tenuta. In assenza di una tecnologia di segnalazione che potesse tracciare il treno lungo le tratte, i motori a vapore, che erano inefficienti, facevano comunque rispettare le tempistiche. Quando i treni erano in ritardo, veniva persino utilizzato inutilmente ancora più carbone. Alcuni treni avevano inoltre difficoltà ad avviarsi e fermarsi con massima precisione sulla piattaforma. L'insieme degli svantaggi e il progresso ottenuto con le locomotive a vapore hanno portato a mettere temporaneamente fine a questa tecnologia promettente.