Pipenet, la tecnologia per trasportare la merce sottovuoto a 1500 km/h

Si tratta di una rete per il trasporto merci ad altissima velocità. Il progetto, sviluppato dal CIRIAF dell’Università di Perugia, prevede la realizzazione di una physical internet, ovvero una rete fisica in cui le merci vengono spedite, trasportate e recapitate in tempo reale

Pipenet è un progetto innovativo che propone una visione moderna per la mobilità del futuro. Ideato 15 anni fa, è stato oggetto di numerose attività di sviluppo e ottimizzazione da parte dei ricercatori del CIRIAF, il Centro di Ricerca Interuniversitario sull’Inquinamento e sull’Ambiente “M. Felli” dell’Università degli Studi di Perugia.

Pipenet rappresenta una soluzione innovativa, efficace e sostenibile per gli attuali problemi del trasporto delle merci, sia su scala locale che su grandi distanze. Il sistema costituisce la quinta “modalità di trasporto”, alternativa alla “gomma”, al “ferro”, alla nave e all’aereo, grazie all’integrazione delle migliori tecnologie disponibili che consentono la minimizzazione dei consumi energetici e dell’impatto ambientale oltre a vantaggi in termini di sicurezza e logistica.

Il progetto prevede la realizzazione di una rete di condotti ad aria evacuata; all’interno di tali condotti le merci sono allocate in capsule con volumi standardizzati e modulari. Motori elettrici lineari sincroni alimentati da energia rinnovabile (tipicamente fotovoltaico disposto lungo il tracciato), consentono la propulsione delle capsule ospitate in slots magnetici (uno slot ogni circa 6 metri di tubo). Il ridotto attrito, conseguito grazie all’assenza di aria e a sistemi di sospensione magnetica frictionless, permette alle capsule di raggiungere velocità di 1500 km/h garantendo capacità di trasporto fino ad 1 tonnellata per secondo. Appositi sistemi a deviazione magnetica permettono alle capsule di essere instradate tra le maglie della rete. Questo approccio innovativo permette la realizzazione di una physical internet ovvero una rete fisica in cui le merci vengono spedite, trasportate e recapitate in tempo reale.

I trasporti del futuro, come chiaramente evidenziato dall’Accordo di Parigi siglato all’Organizzazione delle Nazioni Unite nel 2015 e rimarcato dalla più recente conferenze sul clima tenutasi a Marrakech nel novembre 2016 (COP22), dovranno garantire un notevole risparmio energetico rispetto ai livelli attuali, ed essere in grado di ridurre drasticamente le emissioni di gas climalteranti, causa del riscaldamento globale. Questo ambizioso obiettivo è perseguibile solo grazie ad interventi di ammodernamento e innovazione tecnologica che producano un reale salto prestazionale rispetto ai sistemi di trasporto attuali. L’intensa attività di progettazione e sperimentazione prodotta dal CIRIAF sulle singole componenti di Pipenet e su prototipi con diverse caratteristiche, nonché la realizzazione di dettagliati studi di fattibilità, hanno dimostrato come questo sistema innovativo possa rispondere in modo completo a tali richieste. Circa il 70% delle merci attualmente trasportate su gomma in ambito urbano potrebbe essere dirottato all’interno della rete di Pipenet, garantendo benefici non solo sulle lunghe percorrenze, ma anche in fase di distribuzione finale (last-mile-delivery) dove le merci sono prelevate in modo automatizzato e consegnate alla destinazione finale tramite droni (aerei o terrestri) o veicoli elettrici a basso impatto ambientale.

L’utilizzo di motori elettrici lineari per la propulsione delle capsule, garantisce il duplice beneficio di azzerare le emissioni di gas a effetto serra e agenti inquinanti lungo il percorso e di poter ricorrere ad energia pulita, come quella fotovoltaica, garantendo un’emissione di GHG inferiore ai 10 gCO_2e/tkm (rispetto a i quasi 2 kgCO_2e/tkm dei mezzi urbani). Tale risultato è possibile anche grazie all’elevatissima efficienza energetica di Pipenet, in quanto fino al 70% dell’energia spesa per l’accelerazione delle capsule può essere recuperata in fase di frenata.

La realizzazione di Pipenet non prevede, per altro, la realizzazione di imponenti infrastrutture, in quanto la rete di condotti depressurizzati, connessi tramite stazioni di ingresso e inoltro ad alta velocità, può essere facilmente realizzata sia in corrispondenza di percorsi già esistenti (ad esempio al di sotto del manto stradale o in affiancamento alle linee ferroviarie) che in superficie o addirittura sott’acqua, garantendo il collegamento tramite nuovi percorsi e rotte attualmente non sfruttabili. I costi stimati per la realizzazione di tratte commerciali sono inferiori a 2 milioni di euro per chilometro, di molto al di sotto rispetto al costo delle moderne autostrade.

Presso il Polo Scientifico di Terni è in costruzione un prototipo lineare di 100 metri che rappresenta il primo modello a dimensioni reali di Pipenet. Si prevede inoltre la progettazione e la realizzazione di un prototipo di lunghezza superiore per i test su vuoto spinto, alte velocità e sistemi di indirizzamento magnetici. Un tracciato dimostrativo ad anello o un’installazione funzionale business-to-business di 10 km potrebbero essere realizzati con un investimento di 25 milioni di euro.