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Factibilidad técnica y consideraciones de los sistemas de transporte de carga por ductos Los sistemas de transporte por ducto para carga en general, existen actualmente como concepto. La carga encapsulada puede ser llevada a través de tubos de aire propulsada por diferencias de presión neumática, actuando sobre las caras opuestas de las cápsulas, estrechamente ajustadas al ducto. Otros sistemas de propulsión podrían incluir motores eléctricos convencionales, motores lineales de inducción o malacates (ver figura 1).
Los sistemas impulsados neumáticamente son claramente posibles ya que han sido construidos y operados en el pasado, aunque no para servicio de carga en general. Los sistemas impulsados por motores lineales de inducción son también técnicamente factibles, aunque tales sistemas no hayan sido demostrados o, de hecho, diseñados en detalle. Estos sistemas no están descartados, sólo requerirán diseños específicos para cada aplicación, dado que aún no está definido el detalle de un buen número de elementos necesarios. Cualquier sistema de cápsulas requerirá dispositivos de distribución de fuerza y facilidades para inspección y monitoreo, mantenimiento, control y comunicaciones. La sencillez en el diseño y operación de la cápsula incidirá directamente sobre los costos asociados con estos requerimientos. Un diseño y operación simples, acompañadas de una configuración elemental de la cápsula, parecen ser atributos de los mecanismos de propulsión lineal de inducción, que prometen una fabricación y operación relativamente más fáciles y baratas. Es en el área de control automático donde la transportación por ducto parecería ofrecer mayores posibilidades sobre otros modos competitivos de traslado de carga. Tomando en cuenta los controles disponibles, actualmente podrían proveer una automatización casi completa; aprovechando las ventajas frente a las condiciones climáticas adversas, cápsulas herméticas y camino confinado. Dado el estado del arte y desarrollo existentes de los sistemas de control actuales para el transporte de pasajeros, donde la seguridad y los estándares de operación son mucho más estrictos de los que podrían ser para la carga, es razonable pensar que los controles automáticos estarían de alguna manera rápidamente disponibles y que serían adaptables, independientemente de que se tratara de sistemas a base de propulsión eléctrica y/o neumática. Es de suponerse que grandes porciones de cualquier sistema de transporte por ducto serán construidas bajo tierra, especialmente en áreas urbanas, donde son más prometedores y más necesarios para reducir la congestión de tráfico y la contaminación del aire causada por los camiones. A causa del elevado costo de las excavaciones, muchos de los diseñadores de sistemas de ductos proponen escalas reducidas. Pero aún con escalas reducidas, de cerca de 1.8 metros de diámetro interior, estos sistemas tienen más capacidad de traslado que los ferrocarriles. Los sistemas de transporte por ducto pueden también ir bajo el agua para cruzar ríos, lagos y océanos. Vandersteel propone un sistema SUBTRANS subacuático. Para cruces poco profundos, los tubos pueden ser tendidos sobre el fondo del río o lago o en canales dragados. Para cruce en aguas profundas, pueden instalarse tubos dobles sumergidos, flotando, anclados al fondo marino mediante cables de acero, colocados a una profundidad suficiente para permitir el paso seguro del tráfico marítimo (Ver figura 2). Esto está dentro de las capacidades actuales de la ingeniería marítima [1].
Existen numerosos diseños y aspectos de construcción que requieren ser resueltos, por ejemplo: tamaño del tubo, configuración del sistema (tubos separados para cada dirección o línea doble, acceso directo de los usuarios, facilidades de transferencia intermodal, capacidad de almacenaje temporal), capacidad para mover carga refrigerada, ventilación apropiada para los túneles y cambios de vía. La transferencia de cápsulas a velocidad de desde una vía a otra, es uno de los problemas de los sistemas de transporte por ducto. Los mecanismos de cambio de vía utilizados actualmente por el monorriel y el MAGLEV (tren de levitación magnética) son grandes y de manejo complicado y no permiten velocidades mayores a 100 km/h durante el cambio. Economía de los sistemas de transporte de carga por ducto Los sistemas de transporte por ducto son esencialmente costosos en inversión y bajos en gastos de operación; sin embargo, su factibilidad económica en el manejo de mercancías es desconocida, dado que estos sistemas no han sido operados en servicio comercial. Un estudio de economía de transporte por ducto, patrocinado por el Departamento de Transporte de los Estados Unidos a finales de los años 70, indica que el transporte por ducto puede ser competitivo frente al autotransporte de alta capacidad y a la operación ferroviaria [2] [3]. Este estudio fue desarrollado por la Universidad de Pennsylvania, sin un diseño detallado del ducto y sin datos de costos asociados. Son pues, todavía necesarios estudios de desarrollo de ingeniería y demostraciones de los conceptos para llegar a estimaciones afinadas de las economías del sistema. Se requiere calcular los costos aproximados para rutas específicas, dado que uno de los mayores requerimientos de capital está en los costos de construcción del túnel, que son sumamente variables y específicos de cada sitio. Algunos casos que se antojan factibles son aquellos relacionados con líneas de acceso a puertos o al centro de áreas urbanas, donde el alto valor del terreno y la congestión de la superficie incrementaría el valor del transporte por ducto. Los usuarios potenciales de estos sistemas podrían ser las compañías de paquetería, las compañías de transporte de menos de carro entero, y los servicios postales. Una red nacional de transporte por ducto estaría en clara competencia con el transporte carretero y ferroviario; sin embargo, el desarrollo de un sistema nacional es poco probable. Los sistemas de transporte por ducto automatizados tienen el potencial de proveer un servicio confiable, predecible, rápido y seguro. No hay demora por esperar que los carros sean cargados y enganchados, como sucede en los ferrocarriles, ya que cada cápsula puede ser despachada al ser completada su carga. Debido a que el sistema es de una operación altamente predecible, es posible manejar información en tiempo real acerca de la localización de cada cápsula, de manera no muy costosa. Estos atributos resultan en un alto nivel de servicio y deberían ser particularmente atractivos para las industrias con programas justo a tiempo. Uno de los principales beneficios del transporte por ducto es la seguridad. Los sistemas de ductos para carga, al ser automáticos, sin personal a bordo y operar aisladamente, son mucho más seguros que la operación de camiones en áreas altamente congestionadas y con mezcla de tráficos. Actualmente, varias organizaciones nacionales en los Estados Unidos están buscando una reducción en el tráfico pesado. El transporte por ducto es también más seguro que los ferrocarriles, ya que su diseño elimina los accidentes por cruces con carreteras o por la intromisión de extraños al sistema. Los accidentes de carretera que involucran vehículos pesados causan en Estados Unidos alrededor de 4,000 muertes al año, y cerca de 1,000 en el caso de accidentes ferroviarios. Además, los sistemas de tubos neumáticos, antecedentes de las propuestas actuales de ductos para transporte, han tenido alta confiabilidad operativa, prácticamente libre de accidentes y con una casi nula relación de daño de la carga. Los sistemas de transportación por ducto ofrecen claros beneficios ambientales y de ahorro de energía, particularmente en comparación con los camiones. Todas la propuestas actuales de transporte por ducto contemplan el uso de energía eléctrica, y probablemente serán limpios y eficientes. La contaminación del aire se reducirá en proporción al número de camiones removidos de la carretera. Los sistemas subterráneos reducen la intrusión del transporte de superficie en áreas ambientalmente sensitivas y son especialmente útiles donde el valor de la tierra es alto, donde las condiciones superficiales están ya congestionadas, o donde las rutas de superficie no son factibles. Estos no son temas nuevos, pero resultan cada vez más importantes con el crecimiento urbano. El transporte por ducto no tiene una ventaja energética significativa sobre los ferrocarriles [4], pero si los camiones fueran removidos de las áreas congestionadas, el uso del combustible en las carreteras se reduciría. Históricamente, hay un precedente de operaciones subterráneas de carga. El sistema más notable de carga subterránea fue el tren eléctrico de 80 kilómetros construido bajo la ciudad de Chicago para la recolección y distribución de carga general y carbón. Este sistema operó de 1904 a 1958 e interconectaba con el sistema general de ferrocarriles. La propuesta de transporte por ducto para Tokio, anteriormente mencionada, realizaría la misma función que el sistema de Chicago, excepto que el sistema de Tokio sería automático y en una primera instancia se interconectaría con el autotransporte. Cualquier sistema de transporte de carga por ducto que opere abiertamente requerirá transferir carga a otros modos para su entrega final, excepto para grandes consignatarios con acceso directo (como las espuelas de ferrocarril). En la mayoría de los casos, el autotransporte es la combinación más adecuada. Actualmente, las transferencias intermodales entre autotransporte, ferrocarriles y barcos son facilitadas por el uso de contenedores de dimensiones estándar [5]. Adicionalmente, las cajas de los trailers actúan como contenedores cuando son transportados sobre plataformas de ferrocarril. Los embarques intermodales están creciendo; por lo tanto, para tener éxito, cualquier sistema de transporte de carga por ducto debe considerar los medios adecuados para efectuar transferencias intermodales eficientes, tales como contenedores de dimensiones estándar. Sin embargo, para manejar los contenedores actuales son necesarios ductos de 3 a 3.66 metros de diámetro, y estos tubos requerirían cerca de cuatro veces más capital que los de 1.8 metros de diámetro apoyados por la mayoría de los promotores, con lo cual, sería mucho menos atractivo económicamente. Estrategias para introducir los sistemas de carga por ducto Es evidente que un sistema de transporte de carga por ducto no puede ser financiado e instrumentado físicamente de la noche a la mañana; aún si este fuera un objetivo nacional, se debe establecer previamente una estrategia, algunas de ellas se comentan en seguida. La primera opción es construir los segmentos más necesarios y financieramente viables en las áreas congestionadas. Esta aproximación tiene la desventaja de requerir la continuidad de las especificaciones después que los segmentos iniciales sean construidos. Una segunda posibilidad es desarrollar un plan nacional con estándares apropiados, establecidos de antemano. Esta fue la estrategia general adoptada para instrumentar el sistema interestatal de carreteras de los Estados Unidos y parecería la alternativa más apropiada; no obstante, tiene la desventaja de requerir un largo periodo de planeación, consenso general y la promulgación de reglamentos. Una tercera opción es suponer que el transporte de carga por ducto proveería un nicho para servicios de mercancías en general y permitir que la planeación y el desarrollo fueran totalmente privados, con limitaciones en la reglamentación y, quizá, tener acceso a los derechos de vía federales. Planes futuros de transporte de carga por ducto Un panel de expertos en transporte -representantes de compañías autotransportistas y ferroviarias, usuarios, gobiernos estatales y locales y compañías constructoras, entre otros- revisará el estado actual del transporte de carga por ducto y recomendará una posición federal concerniente a la investigación futura y el desarrollo de tales sistemas . Se realizarán dos trabajos de investigación para estimar el futuro de los costos de construcción de túneles, tendido de líneas, fabricación de cápsulas, motores lineales de inducción y sistemas asociados. Además, serán determinadas las previsiones de los requerimientos futuros de capacidad de carga, particularmente en áreas congestionadas. Conclusiones Probablemente los incrementos en el tráfico de carga contemplados para más allá del año 2000, combinados con crecientes restricciones en la expansión de las facilidades de superficie, han llevado a la FHWA (Administración Federal de Carreteras) a examinar algunas alternativas de transporte para áreas congestionadas. La transportación por ducto es una alternativa que está ganando la atención del mundo. El uso de los derechos de vía existentes es un elemento atractivo para el transporte por ducto. Hay un buen número de aspectos y ventajas relativas a la productividad, seguridad, medio ambiente y ahorro de energía. Como consecuencia del potencial de estos sistemas, la FHWA está estudiando actualmente las estimaciones de los costos de los sistemas de transporte por ducto, particularmente los avances en los motores lineales de inducción, como un primer paso en el proceso de examinar su viabilidad económica. Una parte necesaria en la estimación de los costos es el desarrollo de los diseños conceptuales, los cuales podrían conducir a la especificaciones funcionales.
Traducción del artículo "Tube Freight Transportation". Escrito por Lawrence Vance y Milton K. Mills. Public Roads. Federal Highway Administration. Otoño, 1994.
Referencias
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