Cómo funciona el tren magnetico

Japón reanuda la carrera de trenes de alta velocidad con un tren de levitación magnética, es decir, “Maglev”, abreviatura de levitación magnética. Esto significa que este tipo de tren flota gracias a imanes permanentes, en lugar del hierro que se usaba anteriormente en las vías. Estos imanes permanentes son muy similares a los que fabricamos en IMA Magnet Factory.

Así funciona la levitación magnética

La levitación magnética —o suspensión magnética, como también se le llama— se consigue utilizando un campo magnético lo suficientemente fuerte como para contrarrestar la fuerza de la gravedad.

Es muy fácil reproducir este fenómeno con imanes, como se ve en este video.

¿Cómo funciona Maglev?

La estructura de los trenes de levitación magnética se debe a una serie de mecanismos de fuerzas magnéticas, que permiten que el tren se desplace sobre raíles de acero gracias a un sistema de electroimanes situados en la parte inferior del tren. La fricción es mínima, gracias a que solo se produce con aire.

Este sistema se llama “Suspensión Electromagnética”, y requiere que los trenes estén siempre a la misma distancia de los rieles (unos 15mm) para que el campo gravitatorio no se desestabilice. En consecuencia, existen sistemas de control para prevenir los problemas que puedan derivarse de este factor.

¿Cómo funciona la levitación magnética?

Esta es la parte inferior del maglev. El tren está sujeto a un fuerte campo magnético (alrededor de 100.000 veces más fuerte que el de la Tierra), causado por imanes superconductores. Aunque el campo magnético es muy poderoso, solo afecta la parte de soporte del vehículo y los rieles, que en los verdaderos maglev excitan y controlan la velocidad, la dirección y el balanceo del vehículo. La misma tecnología maglev también se usa en otros trenes que usan ruedas guía, pero estos híbridos no se consideran maglev. Y es que el maglev flota literalmente a unos 10 centímetros de cualquier superficie. No pueden separarse mucho más porque el efecto se propaga rápidamente a lo largo de la distancia. Sin embargo, pudimos comprobar con nuestras manos que el tren es enorme y pesado completamente en el aire. Con los imanes, como decíamos, podemos animar al tren a viajar en un sentido u otro, utilizando su atracción y repulsión controlada de campos magnéticos. Es muy similar cuando intentamos unir dos imanes.

Pero llegar a los 600 km/h tiene algunas desventajas. Cualquier vehículo que no esté diseñado para viajar a esa velocidad descarrilará irremediablemente. Por esta razón, los maglev chinos y japoneses están especialmente diseñados para aprovechar la aerodinámica y el transporte de fluidos, que cambian completamente su comportamiento a cierta velocidad, para volverse más estables a medida que aumenta su velocidad. De esta manera, el tren nunca se saldrá de la vía porque el empuje del aire y los rieles quedarán “bloqueados” en su lugar. En teoría, los maglev son capaces de alcanzar y superar las 4000 mph (más de 10 veces el récord actual), utilizando un tubo de vacío. La mayor parte de la energía, como en cualquier modo de transporte, se utiliza para romper la fricción que frena el vehículo. En un tubo de vacío esta fricción se reduce casi a 0, por lo que las posibilidades son grandes. Eso sí, tanto los superconductores como el mantenimiento de toda la instalación son muy caros. Esta es la razón principal por la que los maglev no se propagan rápidamente. Pero, seamos realistas, al ritmo que avanzamos tecnológicamente, es solo cuestión de tiempo antes de que lo hagan.

Tren Magnético en Japón

Por otro lado, Japón ha desarrollado un sistema de suspensión electrodinámica que se remonta más a los orígenes del concepto ya que se basa en la fuerza de retracción de los imanes. En este caso, se utilizan imanes superconductores, que liberan electricidad incluso si la fuente de alimentación eléctrica está apagada. Lo hacen congelando las bobinas de metal a temperaturas muy bajas para ahorrar energía. Podríamos decir que este sistema criogénico no es muy conveniente desde el punto de vista comercial por su alto precio, pero en Japón esto no es un inconveniente.

Como hemos mencionado, este proyecto está siendo desarrollado por estos dos países, poco tiempo después de su implementación.

Jorge Renteiro
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