Magnetismoa indar misteriotsu baten iturria izan da historian zehar, ezaguna antzinako greziarrek hari batzuk burdina erakartzen zutela ikus zutenetik. Halere, lehengo erabilpen praktikoa Txinan agertu zen, iparrorratza sortu zutenean XII. mendean.
Magnetismo eta elektrizitatea erabat uztartuta zeudela eta horren oinarri teorikoa askoz geroxeago garatu zen, Hans Christian Ørstedek egindako esperimentuak akuilatuta. Berak erakutsi zuen haril batetik igarotzen zen korronte elektriko batek eremu magnetiko bat sortzen zuela bere inguruan. Geroztik Faraday, Gauss eta, batez ere, Maxwell bezalako hainbat zientzialari ospetsuen lanari esker, eremu elektromagnetikoaren teoria ezarri eta guztiz argitu zen eremu elektriko eta eremu magnetikoaren arteko lotura, bai eta horiekiko lotuta dauden indarrak.
Indar magnetikoak, elektrikoak eta grabitateak bezala, ezaugarri garrantzitsu bat dauka: ez da kontakturik behar bere eragina nozitzeko. Horren bitartez lor daiteke lebitazio magnetikoa (maglev) deritzon fenomenoa. Lebitazio magnetiko egonkor bat 6 ardatzetan (3 espaziozkoak eta 3 errotaziozkoak) lortzeko, iman iraunkorrak eta elektroimanen edo material diamagnetikoen edo supereroaleen konbinaketa bat erabil daiteke. Era berean, sortutako eremu magnetikoak erakartzaileak edo aldaratzaileak ere izan daitezke.
Honen abantaila argia marruskadura mekanikoaren gabezia da; horri esker abiadura handiagoak lor daitezke, mantenu txikiagoa behar izanda. Ezaugarri deigarri hauek ez dira luzaroan geratu arreta lortu gabe, industria-aplikazioetan abantaila irabazteko asmotan. Adibidez, errotazio-abiadura oso handiak lortzeko egun maiz kojinete magnetikoak erabiltzen dira hainbat aplikaziotan, hala nola turbinetan, turbokonpresoretan eta turboponpetan. Makina-erremintaren munduan kojinete magnetikoak erabili nahi dira abiadura handiko buruak (ardatz nagusiak eta mekanizatzeko erremintak osatutako multzoa) lortzeko; horrela, ekoizpen handiagoa produkzio altuagoa eta abantaila lehiakorra ziurtatzen dira.
Halere, teknikoki helburua ez da erraza. Izan ere, indar magnetikoak sortzeko prozeduran kontrol sistema egokiak behar dira, besteak beste kojinete magnetikoen berezko ezegonkortasuna gainditzeko. Adibidez, kontu hauek sakonago aztertzen dira EKAIA aldizkarian argitaratutako Kojinete magnetikoak: marruskadurarik gabeko teknologia artikuluan.
Baina hau guztia ez da, inolaz ere, lebitazio magnetikoa daukan aplikazio ezagunena. Askoz ezagunagoak dira abiadura handiko trenak. Kasu honetan, gehien erabilitako teknikak EMS eta EDS deritzonak dira. Lehengoan, serbokontrolen bidez egonkortutako lebitazio elektromagnetikoa (hau da, elektroimanak erabiltzen duen lebitazioa) erabiltzen da; bigarrenean, esekidura elektrodinamikoa, supereroaleen erabilpenean oinarritzen da. Munduan zehar abiadura handiko tren egitasmo asko garatu dira maglev sistemetan oinarrituta, bai Europan, Asian edo Iparramerikan. Arazo ekonomikoak direla eta, bertan behera geratu dira horietako asko, batez ere Europan. Arazoak arazo, abian dago egitasmo deigarri bat Japonian, Tokyo eta Osaka hirien arteko lotura lortzeko asmoz. Hor, 550 km-ko distantzia eta 600 km/h-ko abiadura maximoa izango dira. Dena den, ez da espero egitasmoaren lehengo fasea 2027 urtea baino lehen amaitzea. Hain abiadura handiak lortzeko teknologiaren atzean supereroankortasunean oinarritutako magleva dago; kasu honetan, EDS teknologia. Supereroaleetan oinarritutako lebitazioari buruzko bideo polit eta interesgarrian ikus daiteke.
Maglev teknologiaren garapenaren atzean zientzia eta teknologiaren arteko lotura klasikoa dago. Zientziaren bidean lortutako hainbat ezagutza (elektromagnetismoa, material supereroaleak) aplikatzen da hainbat teknika lortzeko (EMSa eta EDSa, adibidez).
Beste eztabaida bat da abiadura handiko trenen garapenak behar duen inbertsio handia egokia den ala ez. Edonola, argi dago teknikoak ez ezik beste argudio mota batzuk ere aztertu behar direla. Eta urrunago joanda, gaur egungo gizartean dena gero eta azkarrago egitea, gero eta biziago joatearen desira aztertu beharko litzateke. Baina filosofian koka daitekeen eztabaida da hori.
Egileaz: Josu Jugo EHUko Elektrizitatea eta Elektronika saileko irakaslea da
Sarrera honek #KulturaZientifikoa 1. Jaialdian parte hartzen du.
3 iruzkinak
@Uhandrea Ni Yamanashin egon nintzen behin maglev-a ikusten. Benetan sinetsiezina tren batek egazkinaren abiadan ikustea.
[…] Cu: ”Abiadura handia lebitazio magnetikoaren eskutik“. Zientzia Kaiera. Kobreari (Cu) kosk egin diote Zientzia Kaieran. Kosk magnetikoa. Lebitazioa ezinezkoa den zerbait al da? Ez, magnetismoa tartean bada. […]
[…] eta honen aplikazioa abiadura handiko trenetan. Gai hau jorratu zuen Josu Jugo ingeniariak abiadura handia lebitazio magnetikoaren eskutik artikuluan. Zalantzarik gabe, lebitazio magnetikoan oinarritutako abiadura handiko trenak dira […]