Hyperloop: อนาคตของรถไฟความเร็วสูงเริ่มเป็นรูปเป็นร่าง

ความสำคัญของทางรถไฟ

เราอาจคิดว่ายุคสมัยใหม่ถูกครอบงำด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายใน เครื่องบิน และล่าสุดคือมอเตอร์ไฟฟ้า แต่ยุคอุตสาหกรรมถูกสร้างขึ้นด้วยเทคโนโลยีอีกชนิดหนึ่ง นั่นคือ รถไฟ

การสร้างวิธีการขนส่งสินค้าภายในประเทศที่มีต้นทุนต่ำทำให้ทางรถไฟและรถไฟสามารถเพิ่มผลผลิตได้อย่างมาก

จนถึงปัจจุบัน เศรษฐกิจอุตสาหกรรมทุกแห่งยังคงพึ่งพารถไฟเพื่อค้ำจุนการผลิตนอกพื้นที่ชายฝั่ง (ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากการค้าทางทะเล) รถไฟมีความสำคัญอย่างยิ่งยวดในการเคลื่อนย้ายวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่น แร่เหล็ก เหล็กกล้า รถยนต์ และอื่นๆ

ในบางกรณี อาจเกิดรูปแบบที่รุนแรง เช่น เส้นทางรถไฟยาว 704 กิโลเมตร (437 ไมล์) ที่เชื่อมศูนย์กลางการทำเหมืองเหล็กในใจกลางทะเลทรายซาฮาราในประเทศมอริเตเนียด้วยรถไฟยาว 3 กิโลเมตรโดยบรรทุกตู้สินค้าได้ 200 – 300 ตู้ บรรทุกวัสดุได้รวม 25,000+ ตัน ต่อครั้ง

ที่มา: ซีเอ็นเอ็น

ข้อได้เปรียบที่สำคัญประการหนึ่งของรถไฟก็คือ เป็นวิธีการขนส่งทางบกที่ประหยัดพลังงานมากที่สุด ดังนั้นจึงเป็นตัวเลือกที่นิยมใช้ในการขนส่งสินค้าหลายล้านตัน

ที่มา: Boring Company – เอกสารเผยแพร่ Hyperloop ปี 2013

แม้ว่ารถไฟจะยังมีความสำคัญต่อภาคอุตสาหกรรม แต่ในหลายประเทศ รถไฟกลับถูกลดความสำคัญลงเมื่อพิจารณาถึงการเดินทางส่วนบุคคล รถไฟมีความเร็วช้ากว่าเครื่องบิน และมีความยืดหยุ่นน้อยกว่ารถยนต์และทางหลวง ซึ่งหมายความว่า นอกจากรถไฟใต้ดินและรถไฟโดยสารบางขบวนในเขตเมืองใหญ่แล้ว รถไฟมักไม่ถูกมองว่าเป็นวิธีการขนส่งผู้คนระหว่างเมือง

รูปแบบการขนส่งผู้คนตามแบบแผนเดิมที่มีอยู่ประกอบด้วยรูปแบบเฉพาะสี่ประเภท ได้แก่ ทางรถไฟ ทางถนน ทางน้ำ และทางอากาศ

รูปแบบการขนส่งเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะค่อนข้างช้า (เช่น ถนนและทางน้ำ) มีราคาแพง (เช่น ทางอากาศ) หรือเป็นการผสมผสานระหว่างค่อนข้างช้าและมีราคาแพง (เช่น รถไฟ)

Elon Musk

แน่นอนว่าสิ่งนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ โดยยุโรปในระดับหนึ่ง และโดยเฉพาะอย่างยิ่งจีน ที่มีการลงทุนมหาศาลในเครือข่ายรถไฟความเร็วสูง

ที่มา: Reddit

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีปัจจุบันของรถไฟความเร็วสูงยังคงทำให้ช้ากว่าการเดินทางทางอากาศทั่วไปถึง 3 เท่า จึงเหมาะสมเฉพาะในพื้นที่ที่มีปริมาณการจราจรหนาแน่น ระยะทางค่อนข้างสั้น และสำหรับผู้โดยสารที่ต้องการใช้เวลาเดินทางนานกว่าเท่านั้น

การคิดใหม่ทั้งหมดเกี่ยวกับรถไฟและทางรถไฟอาจเปลี่ยนแปลงสิ่งนั้นได้ ซึ่งเสนอครั้งแรกในรูปแบบปัจจุบัน โดย Elon Musk ในเอกสารเผยแพร่ที่ตีพิมพ์ในปี 2013จึงทำให้ปัจจุบันมีชื่อเรียกว่า “Hyperloop”

(คุณสามารถอ่านภาพรวมที่ยาวขึ้นของเทคโนโลยีรถไฟและเทคโนโลยีที่มีศักยภาพในอนาคตอื่นๆ นอกเหนือจากไฮเปอร์ลูปได้ในบทความก่อนหน้าของเรา “Maglev, Hyperloop และอนาคตของรถไฟ. ")

ความท้าทายความเร็วสูงพิเศษ

ที่ความเร็วต่ำและความเร็วสูงสุด 200-300 กม./ชม. (125-185 ไมล์/ชม.) ปัญหาหลักของรถไฟคือการคงสภาพรางให้ปลอดภัยและสะดวกสบายเพียงพอ นี่เป็นปัญหาที่ได้รับการแก้ไขในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา และปัจจุบันเป็นเทคโนโลยีที่เข้าใจกันดี แม้ว่าจะต้องใช้การผลิตและการบำรุงรักษาที่ทันสมัยสำหรับรถไฟความเร็วสูงก็ตาม

เมื่อขับด้วยความเร็วสูงขึ้น อาจเกิดปัญหาอื่นๆ ตามมา

แรงเสียดทานของรางและแรงแม่เหล็กเป็นวิธีแก้ปัญหา

ปัญหาแรกคือแรงเสียดทานกับรางรถไฟ ซึ่งปัญหานี้เกิดขึ้นกับรถไฟความเร็วสูงแบบ “ปกติ” อยู่แล้ว วิธีแก้ไขคือให้รถไฟไม่แตะรางรถไฟเลย แต่ให้ลอยตัวเหนือรางแทน

นี่คือหลักการของเทคโนโลยี maglev (การลอยตัวด้วยแม่เหล็ก) โดยใช้แม่เหล็กหลายตัวที่คอยดันรถไฟขึ้นและไปข้างหน้า

ที่มา: กระทรวงพลังงาน

นี่ไม่ใช่ทางแก้ปัญหาที่ปราศจากความท้าทาย เนื่องจากต้องใช้แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด ซึ่งจะต้องได้รับการทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิต่ำมาก

แม้จะมีราคาแพง แต่ก็สามารถทำได้ ปัจจุบันมีเส้นทางรถไฟแม็กเลฟเชิงพาณิชย์หลายสายให้บริการอยู่ เช่น เซี่ยงไฮ้ ปักกิ่ง S1 และฉางซาในจีน และลินิโมในญี่ปุ่น ส่วนเส้นทางรถไฟแม็กเลฟที่สนามบินอินชอนของเกาหลีใต้ปิดให้บริการตั้งแต่ปี 2023

กำแพงกั้นความต้านทานอากาศที่ความเร็วสูงพิเศษ

ประเด็นที่สองคือแรงต้านอากาศ ซึ่งจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น บังคับให้รถไฟความเร็วสูงและรถไฟแม็กเลฟต้องปรับรูปแบบให้เหมาะสมกับหลักอากาศพลศาสตร์มากที่สุด

ปัญหาเพิ่มเติมที่เกิดจากแรงต้านอากาศก็คือ หากรถไฟสามารถวิ่งได้ถึงความเร็ว 1,000 กม./ชม. (620 ไมล์/ชม.) ก็จะทำให้เกิดเสียงบูมซึ่งไม่พึงประสงค์อย่างยิ่งสำหรับทั้งผู้คนและอาคารโดยรอบ รวมถึงโครงสร้างพื้นฐานของทางรถไฟด้วย

นี่คือสาเหตุที่เชื่อว่าขีดจำกัดบนของเทคโนโลยีแม็กเลฟความเร็วสูงจะอยู่ในช่วง 600 กม./ชม. (372 ไมล์/ชม.) ซึ่งเป็นเป้าหมายของการออกแบบรถไฟฟ้าแม็กเลฟรุ่นล่าสุดของจีน.

ท้ายที่สุด แม้ว่าลักษณะอากาศพลศาสตร์ที่มากขึ้นจะช่วยได้ แต่แรงต้านอากาศจะจำกัดความเร็วของการขนส่งทางรถไฟแบบเดิมตลอดไป

นี่คือสาเหตุที่แกนหลักของแนวคิด Hyperloop คือแนวคิดที่จะทำสิ่งเดียวกับที่ Maglev ทำกับแรงเสียดทานของราง นั่นคือ ขจัดปัญหาดังกล่าว

ปัดเพื่อเลื่อน →

แนวคิดเริ่มต้นของ Hyperloop

แนวคิดของไฮเปอร์ลูปคือการนำรถไฟแม่เหล็กเข้าไปในท่อสุญญากาศ ซึ่งอากาศจะถูกดูดออกเกือบหมด

วิธีนี้น่าจะขจัดแรงต้านอากาศออกไปได้หมด ทำให้สามารถทำความเร็วได้ถึง 1000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ความเร็วนี้จะทำให้เดินทางจากลอสแอนเจลิสไปซานฟรานซิสโกได้ภายในเวลาเพียง 30 นาที

ในทางทฤษฎีแล้ว การเดินทางในระดับที่สูงขึ้นนั้นเป็นไปได้ด้วยการออกแบบคล้าย Hyperloop โดยมีความเร็วสูงถึง 4,000 กม./ชม. (2,500 ไมล์/ชม.)

ข้อได้เปรียบที่สำคัญ

เหตุผลที่หนักแน่นที่สุดในการสนับสนุน Hyperloop ก็คือมีแนวโน้มที่จะถูกขึ้นและใช้งานเหมือนรถไฟมากกว่าเครื่องบิน แม้ว่าจะมีความเร็วที่ใกล้เคียงกันก็ตาม

นั่นหมายถึงข้อจำกัดเรื่องสัมภาระที่ผ่อนปรนลงมาก รวมถึงขั้นตอนการตรวจสอบความปลอดภัยและขึ้นเครื่องที่สนามบินที่ยุ่งยาก ซึ่งมักใช้เวลาพอๆ กับเวลาเดินทาง โดยเฉพาะเที่ยวบินระยะสั้นและระยะกลาง

แม้ว่า Hyperloops อาจจะยังไม่สามารถแข่งขันกับเที่ยวบินปารีส-ปักกิ่งในเร็วๆ นี้ แต่ก็อาจสามารถเดินทางในระยะทางที่สั้นกว่าและรวดเร็วกว่ามาก

ผลกระทบนี้ยิ่งทวีคูณขึ้นด้วยความเป็นไปได้ที่สถานี Hyperloop จะถูกสร้างใกล้กับใจกลางเมืองมากขึ้น ในขณะที่รถไฟ/แคปซูล Hyperloop สามารถ หากเดินทางด้วยความเร็ว 1,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ก็สามารถเดินทางได้ช้าลงเช่นกัน จึงช่วยลดความจำเป็นในการเดินทางจากสนามบินที่อยู่ไกลไปยังใจกลางเมืองใหญ่ ส่งผลให้เวลาเดินทางโดยรวมดีขึ้น

ความปลอดภัยอาจเป็นอีกประเด็นหนึ่ง ยังต้องรอดูกันต่อไปว่า Hyperloop จะจัดการเรื่องความปลอดภัยอย่างไร (ดูด้านล่าง) แต่อาจปลอดภัยกว่าการเดินทางทางอากาศมาก

สุดท้ายนี้ แม้จะมีความไม่แน่นอนสูง แต่ต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานอาจได้รับการชดเชยด้วยต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำกว่าการเดินทางทางอากาศ ความเป็นไปได้ในการใช้โครงข่ายไฟฟ้าท้องถิ่นหรือพลังงานแสงอาทิตย์จะช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนจากการเดินทางดังกล่าว ซึ่งอาจส่งผลกระทบสำคัญต่อราคาตั๋วโดยสารทั้งหมดในอนาคตอันเนื่องมาจากภาษีคาร์บอน

ที่มา: วิชั่นัส

ข้อจำกัดทางเทคนิค

ความท้าทายทางวิศวกรรมสุญญากาศ

แม้ว่าแนวคิดของ Hyperloop จะมีหลักการที่เรียบง่าย แต่การนำไปปฏิบัติจริงนั้นค่อนข้างซับซ้อน มีงานวิศวกรรมมากมายที่ต้องดำเนินการ และมีคำถามเกี่ยวกับวัสดุหรือการออกแบบที่ต้องเลือกในที่สุด

ปัญหาใหญ่ที่สุดคือการสร้างและการจัดการสุญญากาศอากาศที่จำเป็น เอกสารไวท์เปเปอร์ฉบับแรกคาดการณ์ไว้ที่ 0.015 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (100 ปาสกาล) ซึ่งเท่ากับ 1/6 ของความดันบนดาวอังคาร หรือ 1/1000 ของความดันบนโลก

ประสิทธิภาพของปั๊มสุญญากาศทางอุตสาหกรรมจะลดลงแบบทวีคูณเมื่อแรงดันลดลง ดังนั้น ประโยชน์เพิ่มเติมจากการลดแรงดันท่อจะถูกชดเชยด้วยความซับซ้อนในการปั๊มที่เพิ่มมากขึ้น

จำเป็นต้องจัดการระดับสุญญากาศดังกล่าวอย่างปลอดภัยเช่นกัน เนื่องจากการเพิ่มแรงดันโดยไม่ได้รับการควบคุมอาจทำให้เกิดอุบัติเหตุร้ายแรงได้

นอกจากนี้ยังต้องมีระบบแอร์ล็อกและระบบเชื่อมต่อที่เหมาะสมสำหรับการเชื่อมต่อกับสถานีรถไฟที่มีแรงดันปกติ

การจัดหาพลังงาน

สภาพแวดล้อมที่มีความกดอากาศต่ำจะต้องการพลังงานอย่างต่อเนื่อง การออกแบบเบื้องต้นได้จินตนาการถึงแผงโซลาร์เซลล์หลายแผงที่ติดตั้งร่วมกับท่อไฮเปอร์ลูป ซึ่งเมื่อใช้ร่วมกับแบตเตอรี่แล้ว จะเป็นแหล่งพลังงานและทำให้ท่อ “สามารถผลิตพลังงานได้เอง”

โดยรวมแล้ว การใช้พลังงานไม่น่าจะเป็นปัญหาสำคัญเมื่อเทียบกับทางเลือกที่เทียบเท่ากันสำหรับความเร็วเหล่านี้: เครื่องบิน

อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้อาจลดความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจของ Hyperloop และมีแนวโน้มว่าการใช้พลังงานที่สูงในการเก็บแม่เหล็กที่เป็นตัวนำยิ่งยวดและท่อในสุญญากาศจะทำให้รูปแบบการขนส่งนี้มีราคาแพงกว่าเส้นทางรถไฟปกติมาก แม้จะไม่รวมต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานก็ตาม

ความท้าทายด้านวัสดุในสภาพแวดล้อมใกล้สุญญากาศ

ปัญหาอีกประการหนึ่งที่เกิดจากสุญญากาศก็คือ วัสดุหลายชนิดจะเริ่มมีพฤติกรรมแตกต่างกันเมื่อแรงดันอากาศต่ำมาก

ที่น่าสังเกตคือ เหล็กเสริมแบบดั้งเดิมในคอนกรีตอาจบิดงอหรือแตกร้าวได้ในสภาวะใกล้สุญญากาศ และคอนกรีตมาตรฐานอาจพังทลายเมื่อแรงดันอากาศภายในเข้าใกล้ศูนย์

ส่วนใหญ่แล้วอาจต้องใช้วัสดุใหม่ โดยบางส่วนก็ได้รับการทดสอบแล้ว (ดูด้านล่าง)

ปัญหาการสั่นสะเทือนและความสะดวกสบายในการขับขี่

จุดที่อาจเกิดความล้มเหลวอีกประการหนึ่งจากการทดสอบเบื้องต้นของ Hyperloop คือการปรากฏของแรงสั่นสะเทือนรุนแรงเมื่อเกินเครื่องหมาย 600 กม./ชม.

หากไม่ได้รับการจัดการ แรงสั่นสะเทือนเหล่านี้จะทำให้ผู้โดยสารไม่สามารถทนได้ทางกายภาพ หรืออาจถึงขั้นทนไม่ได้เลย และยังมีแนวโน้มที่จะสร้างความเสียหายให้กับส่วนประกอบของ Hyperloop ในการใช้งานปกติอีกด้วย

ความปลอดภัยของผู้โดยสารและพิธีการฉุกเฉิน

เมื่อเคลื่อนที่ด้วยความเร็วขนาดนี้ สิ่งสำคัญที่ต้องคำนึงถึงคือความปลอดภัย อุบัติเหตุใดๆ ที่เกิดขึ้นเมื่อรถวิ่งด้วยความเร็วสูงจะส่งผลให้ผู้โดยสารทุกคนเสียชีวิตทันที และอาจรวมถึงผู้คนรอบบริเวณที่เกิดเหตุด้วย

สิ่งนี้จะบังคับให้ต้องสร้าง Hyperloop ไว้ใต้ดินหรือให้สูงจากพื้นดินเพียงพอเพื่อป้องกันอุบัติเหตุจากการจราจร การข้ามถนน ฯลฯ

เส้นทางจะต้องตรงและราบเรียบเกือบสมบูรณ์แบบ เนื่องจากการเลี้ยวด้วยความเร็วขนาดนี้จะยากมาก ซึ่งอาจจำกัดการนำแนวคิดนี้ไปใช้ในพื้นที่ภูเขา

ในทำนองเดียวกัน จะต้องตรวจจับแผ่นดินไหวหรือภัยพิบัติทางธรรมชาติอื่นๆ ได้ทันเวลาเพื่อให้ยานพาหนะ Hyperloop ที่กำลังขนส่งหยุดทำงานลงอย่างรวดเร็ว

อีกประเด็นที่น่ากังวลคือจะรับมือกับเหตุฉุกเฉินบนเครื่องบินอย่างไร เช่นเดียวกับเครื่องบิน จำเป็นต้องเดินทางไปยังสถานีที่ใกล้ที่สุดอย่างรวดเร็วเพื่อให้ความช่วยเหลือทางการแพทย์ที่จำเป็น

หากยานพาหนะติดอยู่กลางทางหรือขาดอากาศหายใจ จะต้องมีระบบเพิ่มแรงดันอย่างรวดเร็วและจุดอพยพผู้โดยสารประจำรวมอยู่ในแบบรางด้วย

การทดลองเบื้องต้น

แนวคิดนี้ได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วจากความนิยมของอีลอน มัสก์ และกำลังอยู่ระหว่างการพัฒนาโดย Hyperloop One หรือเดิมชื่อ Virgin Hyperloop อย่างไรก็ตาม บริษัทนี้ปิดตัวลงอย่างเด็ดขาดในปี 2023หลังจากเงินหมด

ความล้มเหลวนี้ทำให้หลายคนออกมากล่าวอ้างก่อนเวลาอันควรว่าแนวคิดนี้กำลังจะตายลง โดยเรียกมันว่า (ตั้งใจเล่นคำ) เป็นเพียงความฝันลมๆ แล้งๆ ซึ่งถือเป็นการก่อนเวลาอันควร เนื่องจากโครงการอื่นๆ ที่คล้ายกับไฮเปอร์ลูปกำลังเดินหน้าต่อไป

ยุโรปและสหรัฐอเมริกา

บริษัท Hyperloop ที่ยังดำเนินกิจการอยู่แห่งหนึ่งคือบริษัท Dutch ฮาร์ท ไฮเปอร์ลูปซึ่งประกาศว่าได้ทดสอบรถ Hyperloop สำเร็จแล้วในเดือนกันยายน 2024 นี่เป็นเพียงหลักฐานที่พิสูจน์ว่ารถเคลื่อนที่ได้และยังคงรักษาสภาพสุญญากาศไว้ได้ แต่ถือเป็นก้าวแรก ตามมาด้วย การทดสอบสลับสายสำเร็จในเดือนธันวาคม 2024.

การขอ HyperloopTT ของอิตาลี เปิดตัวแคปซูลต้นแบบในปี 2023 และลงนามร่วมทุนกับบริษัทยักษ์ใหญ่ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศของอิตาลีอย่าง Leonardo และ WeBuild (ผู้รับเหมาด้านวิศวกรรมรายใหญ่ที่สุดของอิตาลี) มอบรสชาติ เวนิส-เมสเตรและปาดัว “การถ่ายโอนไฮเปอร์”สายการทดสอบนี้จะทำให้ประเทศอิตาลีและ HyperloopTT ก้าวไปข้างหน้าเหนือคู่แข่งส่วนใหญ่ทั่วโลก

โดยรวมแล้วบริษัทจะมุ่งเน้นไปที่การขนส่งสินค้าเป็นหลัก โดยล่าสุด การศึกษาความเป็นไปได้สำหรับ เส้นทางเชื่อมต่อระยะทาง 549 กม. (341 ไมล์) ชาวบราซิล ท่าเรือซานโตสไปเซาเปาโลซึ่งขยายผ่านเมืองใหญ่ๆ เช่น กัมปินาส และเซาโฮเซ โด รีโอเปรโต

ระบบสองทางจะขนส่ง TEU ได้ 5,600 TEU ต่อวันด้วยความเร็ว 600 กม./ชม. (370 ไมล์/ชม.) ช่วยลดระยะเวลาการขนส่งจากหลายชั่วโมงหรือหลายวันเหลือเพียงไม่กี่นาที

บริษัทที่ค่อนข้างกระตือรือร้นอีกแห่งหนึ่งในหัวข้อนี้ในประเทศตะวันตกคือ บริษัท ที่น่าเบื่อของมัสค์โดยมีการทดสอบไฮเปอร์ลูปครั้งสุดท้ายในปี 2022 อย่างไรก็ตาม ในขณะนี้ บริษัทดูเหมือนจะมุ่งเน้นไปที่ "ลูป" ที่เรียบง่ายกว่าในการขนส่งรถยนต์ด้วยความเร็วสูงระหว่างจุดหมายปลายทางที่กำหนดมากกว่า

“The Loop คือบันไดสู่ Hyperloop The Loop ออกแบบมาเพื่อการขนส่งภายในเมือง

Hyperloop เป็นการขนส่งระหว่างเมืองและสามารถวิ่งได้เร็วกว่า 150 ไมล์ต่อชั่วโมงมาก

Elon Musk

อินเดีย

TuTr Hyperloop ซึ่งเป็นบริษัทสตาร์ทอัพที่ Indian Institute of Technology Madras กำลังพัฒนาการออกแบบ Hyperloop ของตัวเองเพื่อเชื่อมต่อ Jawaharlal Nehru Port Trust (JNPT) ในเมืองนาวี มุมไบ กับท่าเรือ Vadhavan ที่มีแผนจะสร้างในเขต Palghar

โครงการที่มีความทะเยอทะยานอย่างยิ่งนี้จะทำให้ประเทศอินเดียก้าวไปข้างหน้าในด้านรถไฟความเร็วสูง ซึ่งเป็นสาขาที่ประเทศยังคงตามหลังอยู่มาก โดยความพยายามครั้งก่อนๆ ถือว่าล้มเหลว.

สาธารณรัฐประชาชนจีน

ประเทศจีนซึ่งเป็นประเทศที่ชื่นชอบรถไฟความเร็วสูงเป็นประเทศที่ Hyperloop กำลังมีความก้าวหน้ามากที่สุดในช่วงไม่นานมานี้

ในเดือนสิงหาคม 2024 รถไฟแม่เหล็กเพิ่งเสร็จสิ้นการทดสอบท่อส่งก๊าซความยาว 2 กิโลเมตร (1.2 ไมล์) ในสภาพแวดล้อมสุญญากาศต่ำในมณฑลซานซีดำเนินการโดย China Aerospace Science and Industry Corporation (CASIC)

Hyperloop ซึ่งเปลี่ยนชื่อเป็น T-Flight กำลังทำความเร็วได้ 387 ไมล์ต่อชั่วโมง และมีแผนที่จะทำความเร็วให้ถึง 621 ไมล์ต่อชั่วโมงตามที่คาดหวัง

ที่มา: South China Morning Post

ในช่วงกลางปี ​​2025 สำนักข่าวหลายแห่งเปิดเผยว่าวิศวกรชาวจีนกำลังแก้ไขปัญหาทางเทคนิคเกี่ยวกับแนวคิดการออกแบบเบื้องต้นอย่างรวดเร็วเช่นกัน

การแก้ไขอย่างหนึ่งคือการใช้ ระบบกันสะเทือนที่ควบคุมด้วย AI และเซ็นเซอร์นำทางด้วยเลเซอร์ ที่ต้านทานแรงสั่นสะเทือนที่เลวร้ายที่สุดเหล่านี้แม้แต่ข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ ในราง เช่น คอยล์ที่ไม่เรียบหรือการเสียรูปของสะพาน ก็อาจทำให้เกิดการปั่นป่วนรุนแรงภายในฝักแม่เหล็กได้

นักวิทยาศาสตร์ของ CASIC กล่าวว่าระบบกันสะเทือนของพวกเขาสามารถลดการสั่นสะเทือนในแนวตั้งได้ 45.6 เปอร์เซ็นต์ และได้รับคะแนนความสบายต่ำกว่าเกณฑ์ Sperling Index ที่ 2.5 ซึ่งเป็นเกณฑ์ในการประเมินความสบายในการขับขี่และคุณภาพในรถไฟ

การแก้ไขอีกครั้ง คือการเปลี่ยนวัสดุที่ใช้ทำหลอดสุญญากาศทีมงานจาก China Railway Engineering Consulting Group (CREC) ได้พัฒนาการออกแบบท่อคอนกรีตเหล็กที่ปิดผนึกด้วยเหล็กเส้นเคลือบอีพอกซีและข้อต่อขยายเหล็กกล้าลูกฟูก

การผสมผสานใหม่นี้ผสานความแข็งแรงแรงดึงของเหล็กและความทนทานต่อแรงอัดของคอนกรีต ช่วยให้มั่นใจได้ว่าท่อจะยังคงปิดสนิทภายใต้สภาวะที่รุนแรงตั้งแต่ฤดูหนาวที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์องศาไปจนถึงฤดูร้อนที่อุณหภูมิ 45 °C (113 °F)

ภายในท่อใช้โครงเหล็กคาร์บอนต่ำที่ช่วยลดกระแสวน (วงจรหมุนเวียนของกระแสไฟฟ้า) ซึ่งเป็นปัญหาสำหรับการออกแบบรถไฟฟ้าแม่เหล็กในปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความเร็วสูงเกิน 1,000 กม./ชม.

เพื่อต่อต้านผลกระทบของสุญญากาศ พวกเขายังใช้คอนกรีตที่มีเส้นใยบะซอลต์และการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาส รวมถึงการบ่มก่อนสุญญากาศอีกด้วย

สิ่งที่ดีที่สุดก็คือ คาดว่าชิ้นส่วนท่อสำเร็จรูปจะมีต้นทุนต่ำกว่าท่อเหล็กทั้งหมดแบบดั้งเดิมมากถึง 60% ช่วยให้ปรับขนาดได้ง่ายขึ้น

อย่างไรก็ตาม ปัญหาต่างๆ เช่น การขยายตัวเนื่องจากความร้อนในระยะทางไกล และการออกแบบการตอบสนองฉุกเฉินที่รวดเร็วและเชื่อถือได้ ยังคงอยู่ระหว่างการตรวจสอบ

อนาคตของไฮเปอร์ลูป

ศักยภาพทางเศรษฐกิจ

เมื่อพิจารณาถึงความไม่แน่นอนของการออกแบบขั้นสุดท้ายของระบบไฮเปอร์ลูป รวมถึงข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและการบำรุงรักษาที่แท้จริง จึงเป็นการยากที่จะประเมินความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของระบบ ซึ่งสามารถอธิบายได้ดังนี้:

• ระบบ Hyperloop จะต้องติดตั้งในเส้นทางที่ตรงตามข้อกำหนดหลักบางประการ:
  • การขนส่งแบบจุดต่อจุด ไม่มีการจอดระหว่างทางมากนัก หรือไม่มีเลย
  • ปริมาณการจราจรหนาแน่นเพื่อให้มั่นใจว่าจะใช้ประโยชน์จากโครงสร้างพื้นฐานราคาแพงที่ต้องสร้างขึ้นได้อย่างเต็มที่
  • เส้นตรงสัมพันธ์ระหว่างสถานีทั้งในด้านระดับความสูงและทิศทางโดยรวม

นอกจากนี้ ราง Hyperloop จะไม่เข้ากันได้กับทางรถไฟอื่นๆ ที่มีอยู่เดิม โดยต้องให้สถานี Hyperloop อยู่ใกล้จุดที่น่าสนใจที่สำคัญเพียงพอ (ตัวเมือง สนามบิน ท่าเรือ ฯลฯ) หรืออยู่ใกล้สถานีรถไฟความเร็วสูงอื่นๆ

ข้อจำกัดเหล่านี้ เมื่อรวมกับเทคโนโลยีขั้นสูงที่จำเป็นและโครงสร้างพื้นฐานที่ซับซ้อนยิ่งกว่ารถไฟความเร็วสูงทั่วไป อาจทำให้เส้นทางใดมีกำไรได้จำกัด

เป็นไปได้มากว่าการจราจรระหว่างเมืองที่มีสายการบินให้บริการในระดับใหญ่ในปัจจุบันเท่านั้นที่จะสามารถใช้ Hyperloop ได้

ในทางกลับกัน Hyperloop ซึ่งมีราคาแพงและซับซ้อนกว่าอาจมีแนวโน้มทางเศรษฐกิจที่สดใสมากกว่าเส้นทางรถไฟแม่เหล็กแบบเรียบง่าย ซึ่งอยู่ในสถานะที่ลำบากคือช้าเกินกว่าที่จะแข่งขันกับเครื่องบินในเส้นทางยาวๆ ได้ แต่ก็ยังมีราคาแพงเกินกว่าที่จะแข่งขันกับรถไฟความเร็วสูงแบบดั้งเดิมได้เช่นกัน ซึ่งเป็นปัญหาที่จำกัดการใช้งานอย่างรุนแรงมาจนถึงขณะนี้

เนื่องจากเป็นระบบที่ใช้พลังงานไฟฟ้า ต้นทุนของ Hyperloop จึงขึ้นอยู่กับราคาไฟฟ้าด้วย การลดคาร์บอนจะง่ายกว่าการเดินทางทางอากาศ ซึ่งอาจช่วยลดภาษีคาร์บอนได้

ไซต์ Hyperloop ที่มีศักยภาพ

เนื่องจากความต้องการทางเศรษฐกิจที่ต้องทดแทนการเดินทางด้วยเครื่องบินที่มีราคาแพงกว่า ไม่ใช่การเดินทางด้วยรถยนต์และรถไฟ Hyperloop จึงมีแนวโน้มที่จะถูกนำไปใช้ในพื้นที่ที่ทั้งสร้างง่ายและมีประชากรหนาแน่น หรืออย่างน้อยที่สุดก็ระหว่างศูนย์กลางเมืองขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้กัน ภูมิภาคที่มีศักยภาพที่ตรงตามเกณฑ์เหล่านี้ ได้แก่:

• ชายฝั่งตะวันตกและตะวันออกของสหรัฐอเมริกา
• ที่ราบยุโรปตะวันตกเฉียงเหนือ (ตั้งแต่ฝรั่งเศส/เนเธอร์แลนด์ไปจนถึงโปแลนด์)
• ภาคตะวันตกของรัสเซีย โดยเฉพาะฝ่ายอักษะเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก-มอสโก-คาซาน
• ชายฝั่งตะวันออกของประเทศจีน
• ศูนย์กลางประชากรหลักของอินเดีย
• ตะวันออกกลาง โดยเฉพาะเส้นทางคูเวต-กาตาร์-สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์-ดูไบ
• ชายฝั่งทะเลบราซิล

สักวันหนึ่ง แนวคิดไฮเปอร์ลูปอาจถูกนำไปใช้งานบนดวงจันทร์ แต่ในทางกลับกัน อวกาศกลับเป็นสถานที่ที่สร้างไฮเปอร์ลูปได้ง่ายกว่าบนโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานที่ที่ไม่มีอากาศถ่ายเทอย่างดวงจันทร์ ซึ่งไม่จำเป็นต้องสร้างสุญญากาศตั้งแต่แรก แต่มีอยู่ตามธรรมชาติ

นี่ไม่ใช่ความเป็นไปได้ในทันทีอย่างแน่นอน แต่อาจเป็นส่วนหนึ่งของแผนระยะยาวของจีนในการสร้างอุตสาหกรรมดาวเทียมของโลก ร่วมกับการออกแบบใหม่ของ Hyperloop ให้เป็น Mass Driver.

เทคโนโลยีใดบ้างที่สามารถช่วย Hyperloops ได้?

แน่นอนว่าการวิจัย การสร้างต้นแบบ และการลงทุนเพิ่มเติมจะเป็นกุญแจสำคัญในการที่จะได้เห็นระบบ Hyperloop ทำงานได้ในชีวิตจริง

ความก้าวหน้าอย่างอิสระในเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องอาจทำให้ Hyperloop มีความเป็นไปได้มากยิ่งขึ้น

ความเป็นไปได้ประการหนึ่งคือ วัสดุตัวนำยิ่งยวดที่ดีกว่า โดยเฉพาะตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง (หรืออุณหภูมิห้องที่เหมาะสม)การลดความซับซ้อนของระบบแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดจะทำให้ Maglev มีราคาถูกลงมาก ง่ายต่อการบำรุงรักษา และใช้พลังงานในการดำเนินงานน้อยลง

เทคโนโลยีการขุดอุโมงค์ที่ดีขึ้นจะช่วยได้เช่นกัน เนื่องจาก Hyperloop จะต้องถูกฝังไว้ทั้งหมด หรืออาจต้องใช้อุโมงค์มากกว่ารถไฟความเร็วสูงแบบดั้งเดิม เนื่องจากไม่สามารถเลี้ยวได้ในมุมแหลมใดๆ

ดังที่แสดงให้เห็นจากการใช้ AI เพื่อลดการสั่นสะเทือน ปัญญาประดิษฐ์ยังสามารถช่วยเหลือได้อย่างมากในหลายๆ ด้าน เช่น การพัฒนาวัสดุที่ดีขึ้น รถไฟขับเคลื่อนอัตโนมัติ การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ การเชื่อมต่อ การควบคุมรถไฟอัตโนมัติและการส่งสัญญาณดิจิทัล และการอัปเดตแบบเรียลไทม์

การลงทุนในเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับรถไฟ

แม้ว่าจะได้รับความสนใจน้อยกว่าอุตสาหกรรมการบินและอวกาศหรือรถยนต์ไฟฟ้า รถไฟความเร็วสูง รถไฟฟ้าแม่เหล็ก และบางทีในอนาคตอาจมี Hyperloop ก็เป็นเทคโนโลยีแนวหน้าในการปฏิวัติรูปแบบการขนส่งและเศรษฐกิจของมนุษยชาติ

จีนเป็นผู้นำมาโดยตลอด แต่ส่วนอื่นๆ ของโลกก็ให้ความสนใจและกำลังมองหาการขยายขีดความสามารถด้านทางรถไฟอย่างมหาศาลเช่นกัน

หากคุณไม่สนใจที่จะเลือกบริษัทที่เกี่ยวข้องกับรถไฟ คุณยังสามารถลองดู ETF เช่น SmartETFs กองทุน ETF ด้านการขนส่งและเทคโนโลยีอัจฉริยะ (MOTO), กองทุน ETF ขนส่งแห่งสหรัฐอเมริกา (IYT)หรือ กองทุน SPDR S&P Transportation (XTN)ซึ่งจะให้โอกาสที่หลากหลายมากขึ้นในการใช้ประโยชน์จากอุตสาหกรรมการขนส่งและรถไฟที่มีความสำคัญเชิงยุทธศาสตร์

สรุป

Hyperloop ถูกพูดถึงอย่างเข้มข้นนับตั้งแต่ Elon Musk โปรโมตแนวคิดนี้ในปี 2013 และมีจุดเริ่มต้นที่ผิดพลาดหลายครั้งนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา

แนวคิดนี้ซึ่งประกาศออกมาหลายครั้งแล้วดูเหมือนจะถูกประกาศออกมาก่อนเวลาอันควร อันที่จริง โครงการริเริ่มที่จริงจังหลายโครงการกำลังเดินหน้าต่อไป โดยข้อจำกัดทางเทคนิคที่ใหญ่ที่สุดก็ค่อยๆ ได้รับการแก้ไข

เรื่องนี้ยังคงเปิดกว้างสำหรับคำถามเกี่ยวกับความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของ Hyperloop ซึ่งยังไม่สามารถพิสูจน์ได้จริงจากกรณีการใช้งานจริง แต่เมื่อพิจารณาว่า Hyperloop จะต้องแข่งขันกับสนามบินและสายการบินโดยตรง อนาคตของ Hyperloop อาจมีอนาคตที่สดใสกว่าที่เห็นในตอนแรก ซึ่งอาจถูกเข้าใจผิดว่าเป็นแค่ "รถไฟความเร็วสูง"

ผู้นำด้านโซลูชันการนำยิ่งยวด

บริษัท ซุปเปอร์คอนดักเตอร์แห่งอเมริกา

AMSC เป็นบริษัทที่ให้บริการโซลูชันด้านพลังงานสำหรับโครงข่ายไฟฟ้า เรือ และพลังงานลม โดยทั่วไป ยิ่งระบบกินไฟมากหรือมีขนาดใหญ่มากเท่าใด ก็ยิ่งต้องใช้เทคโนโลยีตัวนำยิ่งยวดเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปมากขึ้นเท่านั้น

แม้ว่าจะมีชื่อว่า AMSC แต่ AMSC ไม่เพียงแต่จำหน่ายระบบตัวนำยิ่งยวดเท่านั้น แต่ยังจำหน่ายระบบขับเคลื่อนเฟืองสำหรับกังหันลมอีกด้วย และอาจเป็นพันธมิตรที่สำคัญสำหรับส่วนประกอบของรถไฟฟ้าแม่เหล็กในประเทศอีกด้วย

บริษัทมีปัจจัยกระตุ้นการเติบโตหลายประการ ตั้งแต่แนวโน้มของการใช้ไฟฟ้าและดิจิทัล (รวมถึงศูนย์ข้อมูล AI) แต่ยังรวมถึงการย้ายฐานการผลิตในสหรัฐอเมริกากลับมายังสหรัฐอเมริกา และความจำเป็นที่กองทัพเรือของแองโกลสเฟียร์ต้องปรับปรุงให้ทันสมัยเพื่อตอบสนองต่อความเสี่ยงทางภูมิรัฐศาสตร์ที่เพิ่มมากขึ้น

ที่มา: บริษัท ซุปเปอร์คอนดักเตอร์แห่งอเมริกา

ในส่วนของแหล่งจ่ายไฟ AMSC พบว่ามีคำสั่งซื้อเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยได้รับแรงผลักดันจากโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ต้องการปกป้องจากความผันผวนของระบบไฟฟ้า ช่วยให้ระบบไฟฟ้าสามารถรับมือกับธรรมชาติที่ไม่แน่นอนของพลังงานหมุนเวียน รวมถึงแหล่งจ่ายไฟและระบบควบคุมในโรงงานอุตสาหกรรม

ในกลุ่มกังหันลม AMSC เน้นไปที่ระบบควบคุมไฟฟ้า (ECS) เป็นหลัก ในอดีต ESC เป็นกลุ่มธุรกิจที่แข็งแกร่งสำหรับบริษัทด้วยกังหันลม 2MW แต่ต่อมาก็มีแนวโน้มลดลง AMSC ตั้งเป้าที่จะฟื้นตัวด้วยการออกแบบกังหันลม 3MW ใหม่ โดยเน้นที่ตลาดอินเดียเป็นพิเศษ

ที่มา: บริษัท ซุปเปอร์คอนดักเตอร์แห่งอเมริกา

สำหรับเรือรบ AMSC จัดหา “ระบบป้องกันทุ่นระเบิดแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูงของ AMSC” ซึ่งเป็นระบบที่ปรับเปลี่ยนลายเซ็นแม่เหล็กของเรือเพื่อป้องกันทุ่นระเบิดในทะเล ระบบนี้จำหน่ายให้กับกองทัพเรือสหรัฐฯ แคนาดา และสหราชอาณาจักร โดยมีมูลค่าคำสั่งซื้อ 75 ล้านดอลลาร์สหรัฐ

โดยรวมแล้ว AMSC กำลังดำเนินการอย่างดีที่สุดด้วยการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีตัวนำยิ่งยวดในแอปพลิเคชันเฉพาะทางที่สามารถทำได้จริงในปัจจุบัน ขณะเดียวกันก็พร้อมที่จะนำความก้าวหน้าเพิ่มเติมมาใช้ในอนาคต นักลงทุนควรทราบด้วยว่าหุ้น AMSC เคยเผชิญกับความผันผวนอย่างรุนแรงในอดีต และควรคำนวณความเสี่ยงให้เหมาะสม

การลงทุนด้านการขนส่ง

ซีเมนส์ Aktiengesellschaft (SIE.DE)

ซีเมนส์เป็นบริษัทที่มีความแข็งแกร่งในภาคอุตสาหกรรม โดยมีกิจกรรมในด้านอิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมหนัก โครงสร้างพื้นฐาน การเคลื่อนที่ และการดูแลสุขภาพ

ที่มา: ซีเมนส์

กิจกรรมของบริษัทในด้าน IoT กระจายอยู่ในหลายกลุ่ม รวมถึงระบบอัตโนมัติ (คิดเป็น 62% ของอุตสาหกรรมดิจิทัลทั้งหมด) และโครงสร้างพื้นฐานอัจฉริยะ

กิจกรรมด้านการดูแลสุขภาพจะเน้นไปที่การถ่ายภาพ การวิเคราะห์ และหุ่นยนต์เป็นหลัก ในขณะที่กิจกรรมด้านการเคลื่อนที่จะเน้นไปที่โครงสร้างพื้นฐานของรถไฟและรางเป็นหลัก

บริษัทมองเห็นโอกาสครั้งใหญ่ในด้านระบบอัตโนมัติจากจำนวนประชากรที่ลดลงทั่วโลกและ "glocalization" (หรือ "การเสริมกำลัง" ของกำลังการผลิตทางอุตสาหกรรมที่ใกล้กับตลาดสุดท้าย) การปรากฏตัวของพลังงานหมุนเวียนที่เพิ่มขึ้นในระบบโครงข่ายไฟฟ้ายังเพิ่มความต้องการ "โครงข่ายอัจฉริยะ" ที่สามารถจัดการกับแหล่งพลังงานที่ไม่ต่อเนื่องและแปรผันเหล่านี้ได้มากขึ้น

ในกลุ่มเฉพาะที่ Siemens เป็นคู่แข่งที่แข็งแกร่งมาก โดยอยู่ในอันดับที่ 1 ในด้านระบบอัตโนมัติในโรงงาน ระบบอัตโนมัติบนราง ระบบกริดอัตโนมัติ และซอฟต์แวร์อุตสาหกรรมแนวตั้ง (รวมถึงผู้เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัยทางไซเบอร์ 1,300 คน)

ที่มา: ซีเมนส์

ซีเมนส์เป็นหุ้นที่อยู่ในตำแหน่งที่จะได้รับประโยชน์จากการใช้ไฟฟ้า การย้ายฐานการผลิต IoT ระบบอัตโนมัติ รถไฟ และระดับเทคโนโลยีที่เพิ่มมากขึ้นในกระบวนการอุตสาหกรรมโดยรวม

ในฐานะผู้นำด้านการผลิตอุปกรณ์รถไฟ บริษัทจะได้รับประโยชน์โดยตรงจากการลงทุนในภาคส่วนนี้ รวมถึงโดยอ้อมจากแนวโน้มการฟื้นฟูอุตสาหกรรม

ด้วยเทคโนโลยีอันหลากหลาย ทำให้บริษัทก้าวขึ้นเป็นผู้นำในการสร้างระบบรถไฟอัจฉริยะ โดยนำประสบการณ์ด้านระบบอัตโนมัติและ IoT จากอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่เป็นดิจิทัลอยู่แล้วมาใช้