El tren de levitación magnética de Japón: el más rápido del mundo, atrapado en una vía de pruebas

Un récord en un circuito corto

En un tramo tranquilo del campo de Yamanashi, una aguja plateada pasa como un destello a una velocidad que pocas personas han experimentado sobre rieles. El tren de levitación magnética superconductora de Japón, que posee el récord mundial de velocidad para un tren tripulado, con 603 km/h, pasa sus días recorriendo de un lado a otro una vía de pruebas de 42,8 kilómetros. El espectáculo atrae a curiosos a las plataformas de observación y las crestas de las colinas, y un número limitado de personas invitadas o seleccionadas por sorteo sube a bordo para viajes de demostración. Por ahora, eso es todo lo que ofrece el tren de pasajeros más avanzado del planeta.

La ambición que impulsa esos recorridos es enorme. El tren es la pieza central del Chuo Shinkansen, un nuevo corredor de alta velocidad que la Compañía Ferroviaria del Centro de Japón (JR Central) planea construir entre la estación de Shinagawa, en Tokio, y Nagoya, para luego extenderlo hasta Osaka. La primera etapa reduciría a 40 minutos el viaje de Tokio a Nagoya, a una velocidad de crucero cercana a los 500 km/h; después, la línea continuaría hasta Osaka, con un tiempo previsto de poco más de una hora entre Tokio y esa ciudad. La tecnología y el tren han madurado tras décadas de pruebas. Sin embargo, la construcción de la línea se ha retrasado por una combinación de aprobaciones medioambientales, dificultades de excavación de túneles, factores políticos y costos.

Cómo levita y acelera el tren

El SCMaglev de Japón es un sistema de levitación magnética superconductora. Los imanes superconductores del tren inducen corrientes en las bobinas integradas en la vía de guiado a medida que el vehículo avanza. Esas corrientes crean campos magnéticos que elevan y guían el tren, un método denominado suspensión electrodinámica. Cuando el tren supera aproximadamente los 150 km/h, deja de tener contacto físico con la vía. Flota a unos 10 centímetros de la estructura de guiado. La propulsión proviene de un motor lineal síncrono que impulsa el tren al atraer sus imanes mediante campos que cambian a lo largo de la vía.

A baja velocidad, el tren avanza sobre neumáticos de caucho retráctiles. A medida que aumenta la velocidad, los neumáticos se elevan y el vehículo se desplaza sobre el campo magnético que lo amortigua. La sensación en el interior es distinta a la de un tren bala convencional. Se sienten menos vibraciones por el contacto entre las ruedas y los rieles, y más el desplazamiento del aire y un zumbido constante. Los ingenieros llevan años perfeccionando esa experiencia: reducen las vibraciones y el ruido interior, y ajustan la aerodinámica para velocidades extremas.

Por qué sigue aplazándose el servicio a Nagoya

La fecha inicial prevista para inaugurar el tramo entre Tokio y Nagoya, en 2027, se ha postergado. JR Central prevé ahora que la primera etapa entre en servicio alrededor de 2035, como muy pronto, lo que supondría un retraso de ocho años. El presupuesto ha aumentado hasta unos 11 billones de yenes, a medida que se hizo evidente el alcance y la complejidad de excavar túneles en el centro de Japón. El principal obstáculo está en la prefectura de Shizuoka, donde la compañía ferroviaria necesita excavar unos 8,9 kilómetros de túnel bajo los Alpes del Sur. Las autoridades locales se han opuesto porque las obras desviarían agua que alimenta el río Oi. El río es un recurso importante para las comunidades y la agricultura aguas abajo, por lo que la oposición se ha mantenido firme y las obras de ese tramo no han comenzado.

La mayor parte de la ruta será subterránea. Cerca de cuatro quintas partes del trazado entre Tokio y Nagoya pasarán por túneles, incluidos tramos profundos bajo zonas urbanas densamente pobladas y largos túneles bajo las montañas. Excavar a esa escala exige enormes sistemas de ventilación, retirada de escombros y control de aguas subterráneas. Todo eso es costoso en cualquier lugar y ha resultado especialmente caro en este proyecto. Las autoridades nacionales intentan mediar, mientras JR Central continúa con los tramos que puede construir y con el programa de pruebas en Yamanashi para preparar la futura entrada en servicio.

Los ingenieros de la compañía afirman que el tren está listo para su uso comercial. La atención se ha desplazado a la fiabilidad del sistema en trayectos largos, la aerodinámica en túneles a velocidades muy altas y las estrategias de mantenimiento de los equipos superconductores. La línea de Yamanashi sigue siendo el campo de pruebas para esas tareas hasta que se resuelva el estancamiento en torno a los permisos.

Qué revela la vía de pruebas de Yamanashi

La vía de pruebas del tren de levitación magnética de Yamanashi se inauguró en 1997. Desde entonces, el tren ha recorrido millones de kilómetros de prueba y ha alcanzado varios hitos de velocidad, hasta establecer el récord de 603 km/h. En un día habitual, el programa acumula unos 2.000 kilómetros de pruebas. El centro permite a los ingenieros observar desde cómo se cruzan dos trenes a una velocidad relativa combinada superior a 1.000 km/h hasta el comportamiento del vehículo en túneles largos y con vientos laterales.

En los días de viajes abiertos al público, la rutina se parece a la de un aeropuerto pequeño. Los visitantes se registran, pasan por controles de seguridad y suben a bordo de forma ordenada. Una vez que el tren sale de la estación, acelera con rapidez. Alcanza los 320 km/h en aproximadamente un minuto y llega a los 500 km/h en menos de tres minutos; mantiene esa velocidad de crucero durante un breve tramo y recorre los 42,8 kilómetros en unos ocho minutos. Los pasajeros suelen describir una sensación de velocidad inusual, y algunos señalan que el viaje se siente más áspero que en un shinkansen convencional. Ese tipo de comentarios es precisamente el objetivo de las pruebas. La compañía ha ajustado la suspensión, el diseño de los asientos y la aerodinámica para que el habitáculo sea más silencioso y suave a velocidades que llevan la física ferroviaria al límite.

Quienes no consiguen una entrada todavía pueden explorar la ciencia y la historia en el Centro de Exposiciones del Tren de Levitación Magnética de la Prefectura de Yamanashi, junto a la vía de pruebas. El museo muestra la superconductividad con exhibiciones interactivas, presenta antiguos trenes de levitación magnética y ofrece miradores elevados desde los que se puede ver pasar el tren a toda velocidad. Encontrará información sobre cómo llegar y los horarios en el sitio oficial, en el Centro de Exposiciones del Tren de Levitación Magnética.

Mejoras del L0 y mayor comodidad

Tras los primeros prototipos, como el MLX01, el programa pasó a la serie L0 y luego a una versión mejorada del L0 que incorpora años de aprendizaje en la vía de pruebas. Los modelos de prueba más recientes tienen un exterior sin pintar, recubierto con una película similar a la piel de un tiburón que reduce la resistencia al moldear el flujo de aire a escala microscópica. Los desarrolladores afirman que los ajustes aerodinámicos reducen la resistencia del aire frente a las versiones anteriores, lo que ayuda a disminuir tanto el consumo de energía como el ruido interior. En el interior, los asientos tienen ahora respaldos fijos, lo que simplifica los mecanismos y reduce el peso, y se han cambiado los materiales del habitáculo para reducir la transmisión de vibraciones a máxima velocidad.

El plan de pruebas se ha vuelto más exigente a medida que los ingenieros investigan situaciones extremas. El equipo ha hecho que dos trenes se crucen a una velocidad relativa de 1.026 km/h para estudiar los pulsos de presión y las ondas de choque. También ha añadido sensores para detectar pequeños cambios en las vibraciones que pueden advertir de la fatiga de los equipos antes de que ocurra un incidente. Además, se trabaja para prolongar la vida útil de los imanes superconductores y simplificar el mantenimiento, con el fin de que el sistema funcione de forma fiable durante décadas. Estos cambios son menos visibles que un nuevo diseño de la parte delantera del tren, pero son importantes cuando una red pasa de la vía de pruebas al servicio diario.

Costos, consumo de energía y medio ambiente

La velocidad tiene un costo económico y energético. El Chuo Shinkansen es uno de los mayores proyectos de infraestructura de Japón y su diseño, con numerosos túneles, es una de las principales razones. El consumo de energía también es un tema de debate recurrente. Los investigadores que han estudiado el sistema sostienen que, a velocidades de operación habituales, el tren de levitación magnética consume mucha más energía que el actual Tokaido Shinkansen; algunos cálculos estiman que entre cuatro y cinco veces más. Parte de la explicación está en la física: la resistencia aerodinámica aumenta con el cuadrado de la velocidad y se convierte en la fuerza dominante por encima de los 300 km/h. Otra parte corresponde a la energía necesaria para activar las bobinas de largos tramos de la vía y ventilar los túneles de montaña.

Sus defensores responden que trasladar pasajeros de vuelos de corta distancia al tren puede reducir las emisiones, sobre todo a medida que Japón limpia su matriz eléctrica. Un corredor de levitación magnética también añade capacidad alternativa en el centro de Honshu. Esa alternativa no es solo una cuestión de comodidad. Los planificadores quieren una segunda ruta de alta velocidad tierra adentro que pueda seguir funcionando tras un gran terremoto o una tormenta costera. Persisten las dudas medioambientales, especialmente en Shizuoka, donde está en juego el caudal del río. Los ingenieros siguen probando la acústica aerodinámica, los campos electromagnéticos y las vibraciones en el centro de Yamanashi para medir el impacto del sistema y reducirlo cuando sea posible.

Los competidores aceleran con rieles de acero e imanes

El tren japonés de próxima generación no está solo en esta carrera. China impulsa trenes convencionales de alta velocidad sobre rieles de acero y desarrolla su propia tecnología de levitación magnética. En pruebas recientes del programa CR450, un tren de pasajeros con ruedas sobre rieles alcanzó cerca de 280 millas por hora (unos 450 km/h). El objetivo es reducir los tiempos de viaje en los corredores existentes y fortalecer la industria nacional de material rodante y sistemas de control.

Durante esas pruebas, Zhao Hongwei, de la Academia China de Ciencias Ferroviarias, explicó cuánto tiempo lleva en marcha el proyecto. Dijo que el plan comenzó hace años y avanzó una vez que se confirmaron las especificaciones principales.

Empezamos a planificar el CR450 en 2018. Nos llevó tres años definir las principales especificaciones técnicas y el proyecto se puso oficialmente en marcha en 2021.

Los académicos que estudian la economía y las políticas de transporte ven tanto oportunidades como riesgos en la propia levitación magnética. Zhenhua Chen, profesor de la Universidad Estatal de Ohio que investiga los trenes de alta velocidad en todo el mundo, señala la diferencia fundamental entre el tren de levitación magnética de Japón y los trenes bala convencionales.

El sistema japonés se basa en la levitación magnética superconductora.

En su opinión, los beneficios dependen del control de costos y del cambio en los patrones de viaje que puede generar una opción ferroviaria muy rápida y fiable.

Supondrá un cambio importante, simplemente porque será mucho más rápido, mucho más fiable y mucho más ecológico.

Los escépticos advierten que los gastos pueden superar los beneficios si la demanda de pasajeros o la financiación no alcanzan lo previsto. Rick Harnish, cofundador de la Alianza del Ferrocarril de Alta Velocidad, sostiene que los sistemas convencionales de ruedas sobre rieles podrían ser la opción más práctica para muchos corredores.

Se habla mucho de la levitación magnética. Pero, en realidad, cuando se analiza el asunto, la mejor opción es un tren convencional con ruedas y rieles de acero.

La competencia no se limita a Asia oriental. Estados Unidos ha estudiado un enlace de levitación magnética entre Washington y Baltimore, y ha asignado fondos federales para planificarlo. Instituciones japonesas, entre ellas el Banco Japonés para la Cooperación Internacional, han expresado interés en financiarlo. JR Central lleva años promoviendo su tecnología en el extranjero y presenta la vía de pruebas de Yamanashi como una muestra de las capacidades del sistema.

Qué pueden ganar los pasajeros

Si se inaugura la primera etapa, los viajeros ahorrarían mucho tiempo y disfrutarían de un nuevo nivel de fiabilidad. Un viaje de 40 minutos entre Tokio y Nagoya transformaría los desplazamientos entre ciudades del centro de Japón, y un trayecto de cerca de una hora entre Tokio y Osaka cambiaría las excursiones de un día y los horarios de trabajo. El tren de levitación magnética también aliviaría la presión sobre el Tokaido Shinkansen, un corredor que ya transporta a más de un millón de pasajeros al día. Una segunda línea de alta velocidad tierra adentro aportaría resiliencia ante tormentas costeras, tsunamis y terremotos.

También tiene un valor cultural. El tren bala forma parte de la identidad japonesa desde 1964. Pasar de las ruedas de acero a la levitación magnética supone apostar por una tecnología nueva, fruto de décadas de trabajo de laboratorio y pruebas de campo. En las laderas de Yamanashi, esa apuesta se hace visible cada vez que el L0 pasa a toda velocidad, con una aceleración de medio kilómetro por hora por segundo, y desaparece luego en los túneles que atraviesan las montañas. La vía de pruebas demuestra que el sistema es real y reproducible. El desafío ahora es dejar atrás un tren que no lleva a ninguna parte e inaugurar una línea que los pasajeros puedan utilizar a diario.

Puntos clave

• El tren de levitación magnética superconductora de Japón tiene el récord de velocidad ferroviaria para un tren tripulado, con 603 km/h, y actualmente solo circula por una vía de pruebas de 42,8 kilómetros en Yamanashi.
• El Chuo Shinkansen previsto uniría Tokio y Nagoya en 40 minutos, a una velocidad de crucero cercana a los 500 km/h, y más adelante se extendería hasta Osaka.
• JR Central ha aplazado la inauguración hasta alrededor de 2035, como muy pronto, por la oposición a los túneles en Shizuoka y la complejidad general de la construcción.
• El costo del proyecto ha aumentado hasta unos 11 billones de yenes, debido a los largos túneles de montaña y a las obras subterráneas en zonas urbanas.
• El tren flota mediante suspensión electrodinámica y se eleva unos 10 centímetros sobre la vía de guiado cuando supera aproximadamente los 150 km/h.
• Los vehículos de prueba más recientes incorporan mejoras aerodinámicas, habitáculos más silenciosos y sistemas de vigilancia mejorados para detectar a tiempo la fatiga de los equipos.
• Los críticos señalan su elevado consumo de energía frente a los shinkansen convencionales, mientras que sus defensores destacan la posibilidad de reducir emisiones si los pasajeros de avión optan por el tren.
• China avanza tanto en los trenes más rápidos con ruedas sobre rieles como en la investigación sobre levitación magnética, lo que subraya la intensa competencia regional.
• Los viajes abiertos al público y el Centro de Exposiciones del Tren de Levitación Magnética de Yamanashi mantienen el interés mientras el proyecto espera la autorización completa de las obras.
• Las autoridades y los ingenieros afirman que el tren está listo; el desafío pendiente es resolver los permisos y terminar los tramos de túnel más difíciles.