De toekomst van de trein: magnetische levitatie en kogeltreinen op zonne-energie

  • Niets zo comfortabel als de trein
  • Wat betekenen big data en kunstmatige intelligentie voor de spoorwegsector?
  • Hyperloop en magnetische levitatie, de toekomst van het treinreizen?
  • Andere alternatieven: snaarrailsystemen en kogeltreinen op zonne-energie
  • Moedig pionieren waar nog maar weinigen zijn voorgegaan

De stedelijke bevolking groeit uit zijn voegen en reizen van A naar B wordt met de dag een grotere uitdaging. Daarom is het zo belangrijk om betere en efficiëntere vervoermiddelen te ontwikkelen of de huidige te upgraden. Treinen zijn waarschijnlijk de beste kandidaat voor zo’n upgrade. Er zijn al een paar interessante en veelbelovende ideeën om reizen een stuk sneller en efficiënter te maken. Laten we eens kijken hoe het treinreizen er in de toekomst uitziet.

Niets zo comfortabel als de trein

Treinreizen is misschien niet zo populair als andere vormen van reizen, maar het heeft een aantal voordelen die je nergens anders aantreft. Natuurlijk zijn bepaalde gebieden op de wereld onbereikbaar per trein en zijn er snellere en goedkopere manieren om te reizen, maar geen daarvan biedt hetzelfde comfort. Als je per  trein reist, kun je rondlopen wanneer je daar zin in hebt en je hoeft nooit je telefoon uit te doen. De coupés zijn ruim dus je hebt niet het gevoel dat je opeengepakt zit. De trein is goedkoper dan het vliegtuig en je hoeft niet uren in de rij te staan, zoals op het vliegveld. Ook heb je in de trein niets te maken met files. Je kunt ontspannen genieten van het landschap dat langs je raam voorbijflitst of belangrijke zakendocumenten nog eens op je gemak doorlezen.

Stad met wolkenkrabbers, treinrails en brede weg met auto’s
Treinreizen is misschien niet zo populair als andere vormen van reizen, maar het heeft een aantal voordelen die je nergens anders aantreft.

Wat betekenen big data en kunstmatige intelligentie voor de spoorwegsector?

Big data en kunstmatige intelligentie zijn technologieën die in de toekomst een grote impact hebben op het treinreizen. Predictive Maintenance (PM) en Condition Based Maintenance (CBM) zijn voorbeelden van big data-technologie die in de spoorwegsector vaak worden toegepast. CBM gaat over realtime diagnostische controle. Dit is werkt het best bij systemen waarbij werknemers genoeg tijd hebben om te reageren na een melding over een storing aan het netwerk, de wielen, de assen, etc. Maar als het gaat om zaken die direct gevolgen hebben voor passagiers of waarbij zeer weinig tijd is om in actie te komen, is CBM niet de beste oplossing.

In die gevallen moet Predictive Maintenance worden ingezet omdat OEM’s daarmee de kans krijgen om mogelijke problemen op te sporen voordat die echt een issue zijn. Denk aan problemen met seinsystemen, bruggen, deuren, etc., die stuk voor stuk gevolgen kunnen hebben voor prestaties en vertragingen kunnen veroorzaken. Natuurlijk zijn PM en CBM niet de enige potentiële toepassingen van big data in de spoorwegsector; ze kunnen worden doorontwikkeld tot concepten waarin ook andere sectoren zoals social media en e-commerce zijn inbegrepen.

Een passagier koopt bijvoorbeeld een kaartje naar een bepaalde bestemming en het systeem geeft die informatie door aan de KI van de trein, die vervolgens automatisch stopt waar de passagier eruit moet.

Ook robotica kan worden toegepast in de spoorwegsector, vooral ‘swarm robotics’. Dit is een vakgebied binnen de robotica waarbij een groot aantal robots samenwerkt om een bepaald doel te bereiken. Je kunt het vergelijken met het gedrag van mieren of bijen. Met swarm robotics kunnen allerlei onderhouds- en reparatiewerkzaamheden aan de spoorweginfrastructuur uitgevoerd worden. En voor  allerhande taken op het gebied van surveillance en toezicht, kunnen drones worden ingezet. ProRail maakt bijvoorbeeld gebruik van drones om wissels te controleren; een voor menselijke werknemers tijdrovende en gevaarlijke taak. De Deutsche Bahn gebruikt drones om ervoor te zorgen dat mensen geen graffiti spuiten op de stations. Deutsche Bahn doet ook pilots met treinen zonder machinist op een traject in de buurt van de Tsjechische grens. Verder hebben ze plannen om vóór 2021 nog meer zelfrijdende treinen in te zetten op het hele spoorwegnet.

Hyperloop en magnetische levitatie, de toekomst van het treinreizen?

De Hyperloop is een van de vele interessante ideeën van Elon Musk. Volgens de SpaceX tech-visionair moet de Hyperloop puur door zonne-energie worden aangedreven en veel sneller zijn dan een kogeltrein of vliegtuig. Musk schreef onlangs een Hyperloop Pod design competitie uit en een groep studenten van de TU Delft werd tweede in deze competitie. Ze reizen binnenkort af naar de VS om hun concept in Texas te testen. Nederland gaat waarschijnlijk een grote rol spelen in de Hyperloop ontwikkeling. Een hyperloop bouwen moet theoretisch binnen vier jaar al haalbaar zijn en het is niet onmogelijk dat we in Nederland over tien jaar al van dit nieuwe vervoersmiddel gebruikmaken.

Evacuated Tube Transport (ETT) is een systeem dat gebruikmaakt van magnetische levitatie. Het zou snelheden tot 6500 km/u kunnen bereiken, wat betekent dat je in minder dan twee uur van de Verenigde Staten naar China kunt reizen. Het systeem  bestaat uit vacuümbuizen met lineaire elektromotoren die de supergeleidende magneettreinen sneller laten rijden. ETT zou veel sneller en veel efficiënter zijn dan elektrische treinen, omdat het systeem de gebruikte elektrische energie eenvoudig kan hergebruiken. Omdat accelereren tijd kost, bepaalt de duur van de reis de snelheid van de trein. Het duurt ongeveer 3 minuten of 160 kilometer voordat ETT op topsnelheid is.

Andere alternatieven: snaarrailsystemen en kogeltreinen op zonne-energie

Monorail, hogesnelheidstreinen en magneettreinen klinken veelbelovend maar zijn enorm duur om te bouwen. En als er tunnels en bruggen moeten komen of de trein door bergen of ander onbegaanbaar terrein moet rijden, wordt het kostenplaatje helemaal extreem hoog. Het snaarrailsysteem van de Russische uitvinder Anatoly Unitsky, zou een efficiënt en goedkoop alternatief zijn. Het systeem bestaat uit betonnen of stalen rails die zijn versterkt met staaldraden die onder hoogspanning staan. Omdat de rails tussen de  3 en 30 meter boven de grond hangen heeft het systeem van bergen, bossen, woestijnen en ondiep water geen last. Bovendien heeft het snaarrailsysteem veel minder impact op het milieu.

Dan is er de kogeltrein, een van de meest milieuvriendelijke vervoermiddelen. Met het Solar Bullet project wil men echter net dat ene stapje verder zetten door het vervoermiddel volledig op zonne-energie te laten functioneren. Het systeem genereert stroom met behulp van bovengrondse zonnepanelen en zou snelheden kunnen halen van meer dan 350 km/u. Japan heeft zijn een eigen kogeltrein, de Shinkansen, die Tokio met Hakodate verbindt. Een deel van het traject ligt zelfs onder water en gaat door de Seikan-tunnel. India is bezig dit onderwatergedeelte na te maken voor een eigen kogeltrein die binnenkort van Mumbai naar Ahmedabad rijdt.

Moedig pionieren waar nog maar weinigen zijn voorgegaan

En dan heb je mensen die al veel verder denken dan transportmethoden hier op aarde; ze zijn bezig met passagiersvervoer naar de ruimte. De Startram, bijvoorbeeld, is een ruimtetreinsysteem dat gebruikmaakt van magnetische levitatie. Het lijkt op de eerdergenoemde systemen maar de laatste 20 kilometer van het spoor brengt de trein in een lage baan om de aarde. De ruimtelift is een ander nieuw idee dat ruimtetoerisme zeer binnenkort tot een reële optie maakt. Het constructiebedrijf Cobayashi Corp in Tokio heeft plannen om vóór 2050 een ​​ruimtelift van 96.000 kilometer hoog te bouwen. Deze ruimtelift is in staat om 30 passagiers, langs een dunne kabel, naar de ruimte te vervoeren. Het kabel is gemaakt van koolstof nanobuisjes die op hun plaats worden gehouden door de centrifugale krachten van de aarde. Het systeem wordt aangedreven door zonne-energie. De locatie van de ruimtelift is nog niet bekend, maar die zal zeker ergens in de buurt van de evenaar liggen.

De Canadese uitvinder Charles Bombardier gaat zelfs nog een stapje verder en heeft een concept gepresenteerd van zijn Solar Express, een ruimtetrein die passagiers met een snelheid van 3000 km per seconde van de ene naar de andere planeet vervoert. Dat zou betekenen dat je binnen twee dagen naar Mars reist.

Technologieën als augmented en virtual reality, slimme brillen waarmee passagiers hun lichtfilters kunnen regelen, apps waarmee je contactloos je ticket kunt betalen, vloeren die stroom opwekken uit menselijke voetstappen, treinen die je aan een vliegtuig kunt koppelen, Starbucks-vestigingen in de trein en open metro’s zijn maar een paar voorbeelden van allerlei nieuwe en spannende ontwikkelingen. Zo ziet de toekomst van het treinvervoer eruit.

Gratis e-books voor 13 sectoren.

De wereld verandert in snel tempo en dat heeft grote impact op all sectoren. Daarom hebben we voor maar liefst 13 sectoren een compact e-book ontwikkeld. Daarin vind je de laatste trends op een rij, onderbouwd met interessante statistieken.
Dit blog is geschreven door Richard van Hooijdonk

Dit blog is geschreven door Richard van Hooijdonk

Trendwatcher, futurist en internationaal topspreker Richard Van Hooijdonk neemt je mee naar een inspirerende toekomst die leven, werken en ondernemen drastisch gaat veranderen.

Alle Lezingen