Gdy miliarder Elon Musk, twórca internetowego systemu płatności PayPal oraz założyciel fabryki aut elektrycznych Tesla Motors, przedstawił pomysł nazwany Hyperloop, zachwytom nie było końca. Mimo że na 58 stronach opisano tylko zarys koncepcji, projekt został uznany za wizjonerski. Już od kilku miesięcy media na całym świecie ekscytują się planem linii kolejowej, która odległość 550 kilometrów z Los Angeles do San Francisco ma pokonać w ciągu pół godziny. Pojazd będzie jeździł w umieszczonej na pylonach naziemnej tubie o obniżonym ciśnieniu, dzięki czemu opór powietrza wewnątrz zostanie zredukowany do minimum. Śmigające z prędkością ponad 1000 km/godz. niewielkie składy, mieszczące do 28 pasażerów, miałyby być wyposażone w kompresor zasysający powietrze z przodu pojazdu i kierujący je do tyłu oraz na boki. Dzięki temu powstałaby poduszka powietrzna, unosząca wagony wewnątrz tuby.

Ekscytację Hyperloop, który ma być szybszy niż samolot i tańszy w budowie niż tradycyjna kolej, łatwo można by zrozumieć, gdyby nie jeden drobny szczegół.

Elon Musk odkurzył pomysł, który amerykański wynalazca Robert Goddard opracował już ponad 100 lat temu. Goddard zaproponował wtedy bardzo podobny do Hyperloop system zbiorowego transportu dla największych miast w USA. Dokumenty dotyczące pociągu jeżdżącego w podziemnych tunelach próżniowych zostały odkryte dopiero po śmierci wynalazcy w 1945 r. Co zaskakujące, niektóre elementy obu projektów są bardzo podobne. Np. i Goddard, i inżynierowie Hyperloop przyjęli, że pojazdy wewnątrz tuby poruszają się na dwóch oddzielnych torach (w zasadzie są to więc dwie równoległe tuby). Goddard chciał wytworzyć w tubach sztuczną próżnię, natomiast Musk zwraca uwagę, że jej utrzymanie będzie bardzo trudne. Stąd optuje za wariantem pośrednim – i proponuje obniżenie ciśnienia wewnątrz do 1 hPa.

Niektóre elementy projektu są jeszcze starsze niż pociąg próżniowy Goddarda. Tunel do transportu mniejszych obiektów, np. poczty, był powszechnie stosowany już w drugiej połowie XIX w. głównie w urzędach rozrastającej się wtedy w ekspresowym tempie administracji państwowej w Wielkiej Brytanii. System pneumatycznych tub w Londynie łączył banki, placówki poczty i ministerstwa. W XX w. ten sposób komunikacji zaczęły stopniowo wypierać przesyłki kurierskie, faks, e-mail czy też biurowe drukarki, dające możliwość drukowania elektronicznych dokumentów bez konieczności ich fizycznego transportu. Technologia tub do transportu przedmiotów nie zniknęła jednak zupełnie. W czeskiej Pradze sieć pneumatycznej poczty zamknięto dopiero podczas ostatniej powodzi, ale sieci hipermarketów, niektóre szpitale czy banki dalej z niej korzystają.

 

Polski tramwaj na sprężone powietrze

Elon Musk nie jest jedynym, który wyważa dawno już otwarte drzwi, reaktywując wcześniej opracowane i stosowane metody transportu. Po pomysły z przeszłości sięgają też producenci aut. Utrzymujące się wysokie ceny paliw i coraz większe zanieczyszczenie powietrza w światowych metropoliach sprawiają, że koncerny motoryzacyjne rozpaczliwie szukają napędów alternatywnych dla silnika spalinowego. Indyjski koncern Tata Motors, właściciel m.in. Jaguara i Land Rovera, zakończył niedawno testy prototypów aut wyposażonych w napęd pneumatyczny. Pracuje nad co najmniej jednym modelem seryjnym, który ma być sprzedawany w Indiach.

W 2016 r. auto tego typu najprawdopodobniej wypuści na rynek europejski koncern PSA Peugeot Citroën. Koncepcyjny model tego producenta, wyposażony również w tradycyjny silnik spalinowy – na wypadek wyczerpania się zapasu skompresowanego powietrza – został pokazany na tegorocznych targach motoryzacyjnych w Genewie. Pojazdy wykorzystujące silnik pneumatyczny nie są niczym nowym. Już w 1840 r. Francuzi Andraud i Tessie du Motay przeprowadzili testy 8-osobowego pojazdu szynowego napędzanego w ten właśnie sposób.

Przełomem okazał się jednak silnik opatentowany w 1872 r. przez żyjącego we Francji Polaka Ludwika Mękarskiego. Powietrze było w nim podgrzewane przez zbiornik z gorącą wodą. Dzięki temu siła rozprężania gazu była większa i silnik mógł napędzać cięższy pojazd. W 1879 r. we francuskim Nantes uruchomiono pierwszą regularną linię obsługiwaną przez tramwaj wyposażony w silnik Mękarskiego. Na przystankach zamontowano sprężarki, dzięki którym uzupełniano zbiorniki z powietrzem. Tramwaje z takimi silnikami dotrwały aż do 1929 r., kiedy to w mieście La Rochelle zlikwidowano ostatnią pneumatyczną linię tramwajową.

Hybrydom – sto lat!

W latach 30. XX w. silniki pneumatyczne zostały wyparte przez coraz sprawniejsze napędy elektryczne i spalinowe. Te ostatnie długo nie miały konkurencji. W przypadku aut osobowych przez ostatnie 70 lat silnik spalinowy niemal zupełnie zmonopolizował rynek. Ale i to zaczyna się zmieniać. W ofertach największych koncernów pojawia się coraz więcej samochodów z napędem hybrydowym oraz wyłącznie elektrycznym (na masową skalę korzysta z nich już transport publiczny). Renesans takich pojazdów jest po części zasługą coraz ostrzejszych norm emisji spalin, zwłaszcza w Unii Europejskiej.

Tymczasem pierwsze auta o napędzie elektrycznym i spalinowo-elektrycznym zaczęły pojawiać się już na przełomie XIX i XX w., gdy Europa spowita była jeszcze kłębami dymu z węgla – głównego paliwa epoki.

Tamta technologia tak się rozwinęła, że gdy na początku lat 90. XX w. Toyota rozpoczęła prace nad pierwszym seryjnym modelem z napędem hybrydowym, tylko przy konstrukcji silnika do wstępnej selekcji wybrano aż 80 dostępnych wtedy patentów.

Ostatecznie zdecydowano się na wariant optymalny pod względem efektywności cieplnej, który trafił w 1997 r. do modelu Prius. Samochód ten zapoczątkował całą rodzinę aut z silnikiem hybrydowym. – Chodziło nam o zbudowanie auta na miarę XXI wieku, które będzie odpowiedzią na zanieczyszczenie powietrza w dużych aglomeracjach miejskich i kurczące się zapasy naturalnych źródeł energii – wyjaśniał mi kiedyś w Tokio Takeshi Uchiyamada, konstruktor pierwszej generacji Toyoty Prius, a obecnie wiceprzewodniczący rady nadzorczej firmy, która sprzedała dotąd ponad 5 milionów różnych aut z napędem hybrydowym. Pozostali masowi producenci szybko doganiają Japończyków – hybrydy mają też m.in. Volkswagen czy General Motors. Nie jest to zbyt trudne – by pójść w ślady Toyoty, wystarczy odkurzyć leżące w szufladach patenty. Przecież pierwszy hybrydowy pojazd elektryczno- -spalinowy, znany pod nazwą Lohner-Porsche Mixte, inżynier Ferdinand Porsche zbudował już w 1900 r.

 

Ładowanie już dawno rozwiązane

Ten sam Elon Musk, który narobił tyle zamieszania próżniowym pociągiem Hyperloop, jest też pionierem na rynku aut całkowicie elektrycznych. Jego Model S to pierwsze auto na prąd, które ma wygląd, zasięg i osiągi tradycyjnego samochodu spalinowego. Dzięki temu sprzedaje się w USA jak świeże bułeczki.

Także duże koncerny motoryzacyjne, zachęcone sukcesem Tesla Motors, wprowadzają do sprzedaży coraz więcej aut tego typu. Nissan oferuje kompaktowy model Leaf, zaś Renault – m.in. miejskie Twizy. – Można próbować ulepszać silnik spalinowy i uzyskać emisję spalin mniejszą o kilkanaście gramów na kilometr, ale to tylko półśrodek – mówi odpowiedzialny za nowe produkty w Nissanie Francois Bancon. – Pojazd zeroemisyjny, czyli np. całkowicie elektryczny, to rozwiązanie problemu ograniczonej dostępności paliw płynnych – podkreśla Bancon.

Masowi producenci do niedawna w ogóle nie interesowali się samochodami na prąd, chociaż w historii motoryzacji pojawiły się one bardzo wcześnie. Pierwszy pojazd elektryczny, a konkretnie powóz, zbudował Robert Anderson w Szkocji w latach 30. XIX w. Wynalazek ten miał jednak dwa duże ograniczenia – rozwijał niewielką prędkość, a baterii nie można było ponownie naładować. Dopiero w latach 1890–1910, wraz z rozwojem akumulatorów, pojazdy elektryczne stały się bardziej funkcjonalne. Na przełomie XIX i XX w. równolegle funkcjonowały trzy typy napędów – elektryczny, spalinowy i parowy. Istniała duża szansa, że auta elektryczne upowszechnią się w USA. Jednak odkrycie złóż ropy m.in. w Teksasie oraz wprowadzenie niedrogich i masowo produkowanych aut, jak np. słynny Ford T, sprawiło, że ostatecznie to znany dzisiaj silnik spalinowy zdominował rynek.

Pociągi z Europy do Azji

Paradoks odgrzewania starych technologii najlepiej widać na przykładzie aut elektrycznych. Jednak i tradycyjna kolej, którą Elon Musk chce wyprzeć z USA za pomocą swojego Hyperloop, zjada własny ogon.

Niedawno europejski komisarz ds. transportu Siim Kallas zaproponował, aby na terenie Unii rozstaw torów i specyfikacja techniczna pociągów były takie same. Stworzenie jednolitego rynku kolejowego miałoby odciążyć zatłoczone drogi, a po włączeniu w sieć europejską kolei rosyjskich i chińskich umożliwić wygodne międzykontynentalne podróże. Kallas mógłby uchodzić za wizjonera wśród biurokratów, gdyby nie fakt, że jego pomysł także pochodzi z recyklingu. Całą koncepcję, znaną pod nazwą Trans Asian Railways, eksperci ONZ opracowali już w latach 60., tyle że przepadła za sprawą rozwoju transportu lotniczego. Być może nadszedł właśnie czas, by odkurzyć kolejny świetny pomysł z przeszłości.