Czy tradycyjna kolej dożywa swoich dni? Pociągi magnetyczne, a nawet próżniowe mogą zrewolucjonizować transport, ale mało kto chce w nie inwestować. Tradycyjne szyny nie zamierzają łatwo oddać prymatu.
Ekologiczna szybkość. Pomysłów na kolej przyszłości jest wiele, bo to właśnie ten środek transportu jest największym sojusznikiem w walce z globalnym ociepleniem. Pociągi już dziś wygrywają szybkością z samochodami, ale wciąż nie dorównują samolotom. Skoro są jednak od nich dużo bardziej ekologiczne, to jak je przyspieszyć, aby mogły konkurować z lotnictwem także na długich dystansach?
Kolej (prawie) próżniowa
Rura. Dla kolei konwencjonalnej ogromnym problemem jest – w miarę zwiększania tempa jazdy – opór powietrza. Można by go zminimalizować, budując długie rury, z których zostanie wypompowana większość powietrza. Ideałem byłoby osiągnięcie próżni, ale to rozwiązanie bardzo kosztowne, a do tego bardzo niebezpieczne w przypadku rozhermetyzowania.
Zmniejszenie oporów powietrza pozwoliłoby rozwinąć prędkości nawet rzędu kilku tysięcy kilometrów na godzinę. Wówczas system próżniowego podróżowania okazałby się szybszy od samolotów, także na długich dystansach. Z drugiej strony trzeba znaleźć odpowiedź na pytania związane z bezpieczeństwem. Uszkodzenie takiej rury, w wyniku np. trzęsienia ziemi czy zamachu terrorystycznego, mogłoby mieć tragiczne skutki dla podróżujących. Osiąganie coraz niższego ciśnienia wymaga też skuteczniejszych, czyli droższych, pomp. Do rozwiązania pozostaje ponadto problem stacji. Trzeba znaleźć techniczne rozwiązania dla śluz, dzięki którym powietrze nie przedostawałoby się do rur. Naukowcy rozważają też różne systemy poruszania się pojazdów wewnątrz takich rur. Jedni zastanawiają się nad tworzeniem poduszki powietrznej pod kapsułą, inni optują za wykorzystaniem technologii magnetycznej.
Hyperloop. Przykładem kolei próżniowej być może stanie się połączenie między Los Angeles a San Francisco. Jeśli wierzyć Elonowi Muskowi, amerykańskiemu miliarderowi i wizjonerowi, taka podróż potrwa zaledwie 35 min., gdyż dystans prawie 600 km pasażerowie pokonają z prędkością wynoszącą maksymalnie aż 1,2 tys. km/h. Musk zaprezentował dwa lata temu projekt o nazwie Hyperloop, co można by na język polski przetłumaczyć jako hiperpętla. Stwierdził wówczas, że to pomysł na zupełnie nowy środek transportu, chociaż najbliżej mu z pewnością właśnie do kolei – tyle że nie tej tradycyjnej, mknącej po szynach. Musk zlecił opracowanie nie tylko koncepcji, ale także kosztorysu pierwszej trasy; wiadomo też, że wkrótce jedna z firm Muska zbuduje doświadczalną rurę dla Hyperloop.
W rozrzedzonym powietrzu wewnątrz rury (o ciśnieniu wynoszącym około jednej tysięcznej ciśnienia atmosferycznego) mają poruszać się specjalne kapsuły na poduszkach powietrznych. Jedna pomieści do 30 osób. Z powodu ich ograniczonych rozmiarów trzeba będzie podróżować w pozycji półleżącej, na pewno niezbyt komfortowej, ale skoro czas przejazdu ma być taki krótki, pasażerowie nie powinni narzekać.
Hyperloop miałaby zostać zbudowana wzdłuż istniejącej autostrady, na specjalnych pylonach. Kosztowałaby zaledwie 6 lub 7,5 mld dol., w zależności od wybranego wariantu. W tym drugim, nieco droższym, kapsuły mogłyby transportować nie tylko ludzi, ale też towary. Musk utrzymuje, że dzięki niskiej cenie całej konstrukcji, a równocześnie dużemu zainteresowaniu klientów, bilety byłyby śmiesznie tanie – zaledwie 20 dol. Wielu ekspertów na taki projekt patrzy jednak sceptycznie i przewiduje, że, jak przy wszystkich wielkich inwestycjach, ostateczny koszt byłby wielokrotnie wyższy od zakładanego.
Kolej magnetyczna
Magnetyczna lewitacja. W przeciwieństwie do rur próżniowych taka kolej, zwana w skrócie Maglev (od angielskiego magnetic levitation), to już rzeczywistość, chociaż wciąż czekająca na upowszechnienie. Pociąg magnetyczny nie potrzebuje kół ani szyn. Wymaga jednak specjalnego toru, po którym porusza się, lewitując. Podstawowa zaleta tej technologii to możliwość osiągania bardzo wysokich prędkości przy stosunkowo niskich kosztach eksploatacyjnych. Niestety, jest wyjątkowo droga w budowie i do tej pory większość krajów traktuje ją raczej jako kosztowną zabawkę niż realną alternatywę dla zwykłych pociągów. Czy to się zmieni?
Japończycy na wyścigi z Niemcami. Dotąd najbardziej zaawansowane testy prowadzili w tej dziedzinie Japończycy i Niemcy. Już w 1975 r. padła granica 400 km/h, a w 1979 r. udało się przekroczyć 500 km/h. Obecny rekord wynosi 603 km/h i został ustanowiony w 2015 r. przez Japończyków. Najpierw wydawało się, że to właśnie Niemcy staną się światowymi liderami kolei magnetycznej. Doskonalili ją na swoim torze doświadczalnym w Emsland, a w 2001 r. udało im się sprzedać Transrapid (tak nazwali swój Maglev) do Szanghaju. Tam krótka linia połączyła lotnisko z miastem, stając się pierwszym, w pełni komercyjnym zastosowaniem tej niezwykłej technologii.
Chiński Transrapid. Na pokonanie 30 km Transrapid potrzebuje zaledwie 7–8 min. Rozwija prędkość do 430 km/h, chociaż w trakcie jazd testowych przekroczył nawet 500 km/h. Na krótkiej trasie kolej magnetyczna nie jest jednak w stanie w pełni pokazać swoich możliwości. Nie brakuje opinii, że Chińczycy postanowili ją zbudować raczej z powodów prestiżowych niż ekonomicznych.
Maglev niemiecka. Sami Niemcy sądzili, że pierwszy komercyjny odcinek będzie idealną reklamą dla tej technologii, a wkrótce nadejdą kolejne zamówienia – z Państwa Środka i nie tylko. Spekulowano nawet o kolei magnetycznej łączącej dwie największe chińskie metropolie, czyli Pekin i Szanghaj. Niemieckie sukcesy skończyły się jednak na tej jednej transakcji. Chociaż wiele regionów w samych Niemczech rozważało budowę Transrapidu, ostatecznie żaden się na to nie zdecydował z powodu gigantycznych kosztów. Zrezygnowała zarówno Bawaria, jak i Zagłębie Ruhry, wybierając inwestycje w konwencjonalną kolej. Co gorsza, w 2006 r. na torze doświadczalnym doszło do tragicznego wypadku dwóch jednostek. Zginęły 23 osoby – pierwsze ofiary kolei magnetycznej na świecie. Winni byli pracownicy obsługi toru, a nie technologia, ale wypadek okazał się gwoździem do trumny Transrapidu. Wkrótce tor doświadczalny zamknięto, a cały projekt odszedł do przeszłości. W Japonii kolej magnetyczna miała więcej szczęścia.
Maglev japońska. Jedna krótka linia powstała koło miasta Nagoja z okazji wystawy światowej Expo 2005. Jednak najważniejsze eksperymenty są przeprowadzane na torze doświadczalnym Jamanaszi, gdzie ustanowiono kilka ostatnich rekordów prędkości kolei magnetycznej. Japoński rząd nie tylko nie pogrzebał tej technologii, ale podjął bardzo odważną decyzję: rozpoczął prace nad nową, już nie doświadczalną, ale komercyjną linią dla lewitujących pociągów. Mają one połączyć Tokio i Nagoję, a potem również Osakę, drugą największą japońską aglomerację. Ten projekt wydaje się dziś najambitniejszym przedsięwzięciem kolejowym w świecie i jeśli się powiedzie, może spowodować prawdziwą rewolucję transportową.
Pod każdym względem japoński Maglev może być wyjątkowy. Trasa licząca niespełna 500 km między Tokio a Osaką ma kosztować 9 bln jenów, czyli prawie 300 mld zł. Pierwszy odcinek do Nagoi (prawie 300 km) powstanie w 2027 r., a do Osaki w 2045 r. Pociągi magnetyczne z Tokio dojadą do Nagoi w 40–45 min, a do Osaki w ok. 70 min. Dzisiaj najszybsze Shinkanzeny potrzebują na to dwie i pół godziny.
Zalety i wady. Jednak nie tylko zysk czasowy zdecydował o inwestycji w kolej magnetyczną. Konwencjonalna trasa, otwarta w 1964 r., jest już bardzo zatłoczona i uchodzi za najbardziej obciążoną linię szybkich kolei na świecie. Jeśli praktyka pokaże, że mimo ogromnych kosztów budowy bieżąca eksploatacja kolei magnetycznej jest stosunkowo tania, za przykładem Japończyków mogą pójść zarządcy wielu ważnych przeciążonych osi transportowych. Kolej magnetyczna mogłaby sprawdzić się np. między Bostonem, Nowym Jorkiem i Waszyngtonem, gdzie nigdy nie powstała nawet linia dużych prędkości. Od japońskiego eksperymentu zależy zatem bardzo wiele, chociaż nie brakuje głosów sceptycznych.
Przede wszystkim zerwanie z tradycyjną koleją na szynach oznacza konieczność utrzymywania dwóch, niezależnych od siebie, systemów. Nawet jeśli kolej magnetyczna odniesie sukces, to przecież pozostaną tysiące kilometrów zwykłych torów, chociażby dla ruchu regionalnego i towarowego, które nie zostaną przebudowane z powodu gigantycznych kosztów. No i jaką dodatkową cenę pasażer będzie skłonny zapłacić za większą prędkość? Gdzie leży granica między efektywnym środkiem transportu a zbyt drogą fanaberią, która nie zarobi na swoje utrzymanie?
