Krönika: Hyperloop skulle kunna revolutionera höghastighetsresor på samma sätt som budgetflygbolag under de senaste decennierna dramatiskt omformat flygindustrin, men med en mycket lägre koldioxidpåverkan. Men å andra sidan: Hyperloop kan lika gärna gå samma öde till mötes som Concorde och bli en dyr återvändsgränd.
I sin enklaste form är hyperloop-konceptet ett maglevtåg i ett (nästan) luftlöst rör. Medan nuvarande höghastighets- och maglevtåg når topphastigheter på 350 respektive 430 km/h, kan hyperloopen teoretiskt köras i flygplanshastigheter – över 1 000 km/h. Med hyperloopen vore Stockholm, Oslo och Köpenhamn inte längre än 30 minuters resväg från Göteborg. Allt som står i vägen är att installera hundratals kilometer stålrör. Låter lätt, eller hur?
Beskrivningen ovan är förstås en grov förenkling av hela idén. Ett förverkligande av hyperloopen kommer att bli extremt svårt, inte bara tekniskt utan också ekonomiskt. Och det kommer att kräva mycket mer än att bara bygga stålrör. Även om det är tekniskt möjligt finns inga garantier för att det vore ett kostnadseffektivt transportsystem i stor skala, vilket var Concordes problem. Men trots utmaningen är hyperloops genomförbarhet ändå värd att utforska, eftersom de potentiella miljömässiga och samhälleliga fördelarna är häpnadsväckande. Det skulle dramatiskt kunna minska transportsystemens energibehov, förändra var människor bor och arbetar och skapa mer ekonomisk aktivitet mellan större städer. Här har en organisation som RISE, med sitt starka fokus på såväl forskning som samhällsintresse, en viktig roll att spela – för att förstå de potentiella riskerna och konsekvenserna av denna teknik samt var svensk forskning och industri skulle bidra strategiskt.
Utmaningens omfattning
Den extremt effektiva och snabba framdrivningen skapas genom en kombination av magnetisk levitation och närapå obefintligt tryck inuti ett rörsystem. Genom att minimera lufttrycket sänks motståndet, vilket i sin tur minskar den energi som behövs för att uppnå och bibehålla höga hastigheter. Friktionen minskas ytterligare genom att fordonet lyfts med magnetisk levitation. Det innebär också att framdrivningssystemet är delvis inbyggt i spåret, istället för att transporteras ombord på fordonet.
Men att förflytta människor genom ett nästan trycklöst rörsystem som sträcker sig hundratals (eller till och med tusentals) kilometer är svårare än det låter. Vakuumet i sig utgör en avsevärd fara eftersom det medför en risk för implosiv tryckåterställning om rörets strukturella integritet någonsin äventyras. Att upprätthålla ett så stort vakuum kan också vara en dyr historia som kräver mycket energi och utrustning. Själva kapslarna måste utrustas med livsuppehållande system och kunna upprätthålla stabilitet vid höga hastigheter. Och några styr- och kontrollsystem för kapslar som färdas tillsammans i höga hastigheter med minimalt utrymme mellan varandra finns ännu inte. Inte heller finns en kontaktlös metod för att tillåta kapslarna att byta spår. Även om dessa tekniska hinder kan överkommas är det långt ifrån självklart att metoden vore kommersiellt gångbart. Hur kan ett system, som verkar vara mycket mer komplext (och potentiellt dyrare) än befintliga maglevtåglinjer, vara kostnadseffektivt när maglevtågen inte är det?
Utmaningen att göra hyperloop kommersiellt gångbar är knappast mindre än den tekniska. Kostnaderna för utveckling, utformandet av en infrastruktur och markförvärv måste läggas till driftskostnaderna och de potentiella intäkterna från biljettförsäljning och stationsförsäljning måste kraftigt överstiga kostnaderna. Om hyperloop ska ha en chans måste det vara mer än bara livskraftigt, det måste vara synnerligen lönsamt. När allt kommer omkring var Concorde livskraftigt under flera årtionden, men användes bara av en utvald skara. Det återstår att se hur olika hyperloop-utvecklare kommer att tackla dessa olika problem. Det är fortfarande mycket oklart hur många passagerare per minut som ett fungerande system i praktiken skulle kunna transportera. Det återstår också att se hur mycket människor skulle vara villiga att betala för dessa snabba restider och för att undvika besväret med att resa till flygplatser som ofta ligger i utkanten av städer. Budgetflygbolagens ökning och marknadsdominans (före coronapandemin) har trots allt visat att billiga biljettpriser väger tyngre än komfort, bekvämlighet eller kvaliteten på tjänsten när det gäller resor.
En tredje utmaning, som varken är direkt teknisk eller ekonomisk, är standardisering. Detta är en avgörande faktor för om hyperloop ska kunna bli en seriös utmanare av både tåg- och medeldistansflygindustrin, eftersom det (särskilt inom Europa) innebär att korsa gränser. Den höga standardiseringsnivån inom flyg- och tågindustrin innebär stordriftsfördelar. På samma sätt måste standarder för säkerhet, dimensioner och konstruktion beslutas och utvecklas om hyperloop ska kunna fungera i såväl hela Europa som internationellt. Det är anmärkningsvärt att Svenska institutet för standarder redan har börjat undersöka standardisering för hyperloop.
Hög risk, hög belöning?
Det finns onekligen en risk att hyperloop slutar som Concorde-jetplanet – ett tekniskt underverk som ger en exklusiv upplevelse till en begränsad marknad av de som har råd med det. Men om hyperloop kan växa sig stort med överkomliga priser kan det ha långtgående effekter på rörligheten, och i förlängningen hela samhället.
För det första skulle hyperloop helt kunna ersätta många kort- och medeldistansflyglinjer mellan större europeiska städer – utöver hastighet erbjuder systemet möjligheten att ta passagerare direkt till stadskärnan. Det är en klar fördel jämfört med flygplatser, som ofta ligger långt från stadens centrum. De potentiella effekterna på klimatet kan också bli enorma om hyperloop tränger undan en stor del av dessa flygningar och till och med understiger tågens energibehov. För det andra skulle tidsbesparingarna och bekvämligheten jämfört med att behöva resa till flygplatser kunna göra det möjligt för människor att leva och arbeta betydligt längre ifrån varandra än vad som ens är tänkbart idag. Det skulle kunna leda till en trend: Att fler människor flyttar från megastäderna med sina dyra bostäder och ansträngda infrastruktur till medelstora städer med lägre levnadskostnader.
De ovan nämnda fördelarna rör persontransporter, men precis som med flyg och tåg skulle även logistik kunna spela en viktig roll. Hyperloop skulle mycket väl kunna ha avsevärda fördelar för tidskänslig logistik. Troligtvis kommer de första operativa systemen användas för just detta ändamål innan de anses säkra för mänskligt bruk.
RISE möter utmaningen
RISE kan komma med intressanta bidrag till utvecklingen av hyperloop. Med vår starka bakgrund inom SoS för transportsätt står RISE på en gedigen grund av expertis. Gentemot mer traditionella transportsätt har hyperloop flera skillnader på såväl teknisk som systemnivå, men RISE är väl positionerat för att utöka kompetensen i denna riktning. Eftersom hyperloop är ett sociotekniskt system finns det både tekniska och sociala utmaningar (samt konsekvenser) som måste utvärderas. På den tekniska sidan kommer kunskapsområden som AI, maskininlärning, elektromobilitet, material, infrastruktur, cybersäkerhet och smart hårdvara att vara absolut nödvändiga för hyperloopens framgång. Vad gäller det sociala finns frågor inom politik, stadsplanering, HMI, systemanalys, infrastrukturförvaltning och hållbara affärsverksamhet.
Med dessa kompetensområden kan RISE bidra direkt till utvecklingen av denna nya transportteknik. Dessutom har RISE en unik lämplig position i Sverige för att stödja en utredning av genomförbarheten med hyperloop. Som oberoende forskningsinstitut med en stark ställning och ett stort nätverk inom industri, akademi, civilsamhälle och regering kan RISE samla de aktörer som krävs för att möta hyperloop i den skala det kräver. Det kan innebära organisering av storskaliga projekt som testbanor, arrangemang av tekniktävlingar, utveckling av metoder för riskbedömning och arbete med standardisering.
RISE är redan verksamt inom många områden för banbrytande transportutveckling, såsom elflygsystem och självkörande fordon. Hos oss har hyperloop en självklar plats.
Bobby Hao Chen, forskare inom Elektromobilitet
Joshua Bronson, senior forskare inom Människa-autonomi
