Oggi il treno è uno dei mezzi di locomozione più conosciuti e più diffusi. Risalire alle sue origini storiche non è semplice, infatti per arrivare al sistema ferroviario che conosciamo sono serviti molti passaggi intermedi. Già in epoca romana troviamo un’idea embrionale di trasporto ferroviario; nelle strade dell’Impero venivano costruiti e utilizzati solchi pavimentati con pietre per far scorrere carri trainati da cavalli.
Nei secoli successivi ci furono dei tentativi di sviluppo di questo mezzo, prima con binari in legno e poi con la realizzazione di alcuni tratti di strada ferrata; ma a muoversi su questi binari erano ancora carri trainati da cavalli.
Il primo che riuscì a far muovere un veicolo su rotaie grazie alla forza del vapore fu l’inventore inglese Richard Trevithick, che nel febbraio del 1804 costruì la prima locomotiva a vapore funzionante per la miniera di Pennydarren nel Galles. La forza meccanica inizia da qui a sostituire gradualmente la forza animale.
Era un primo tentativo che, seppur riuscito, aveva bisogno di tempo per potersi perfezionare e diffondere. Lo sviluppo delle attività industriali, che si verificò intorno alla metà dell’Ottocento, fu il punto di svolta per la vera crescita del trasporto ferroviario. Spostamenti che prima erano impensabili divennero realizzabili. Le ferrovie permisero di trasportare a costi ridotti e in tempi molto più brevi rispetto al passato le merci, i prodotti commerciali e anche le persone.
Il 27 settembre 1825 la Locomotion n.1 trainò il primo treno commerciale della storia. Sia la locomotiva che la tratta erano state progettate da George Stephenson. Il treno era composto da carri da miniera su cui venivano caricati i passeggeri comuni, e dalla prima carrozza passeggeri vera e propria, l’Experiment, su cui viaggiavano alcuni notabili; la velocità media era di circa 9 km all’ora. 4 anni dopo la Rocket raggiunse i 48 km/h.
Nelle foto sotto vediamo la Locomotion al Darlington Railway Centre and Museum e la locomotiva Rocket al Museo delle Scienze di Londra.
La ferrovia in Italia e lo sviluppo tecnologico dei treni
Il 3 ottobre 1839 è un giorno molto importante per il sistema ferroviario del nostro Paese. In quella data venne infatti inaugurata la prima linea ferroviaria italiana che collegava Napoli a Portici. Era lunga all’incirca 7 km, aveva un doppio binario e la locomotiva poteva viaggiare a una velocità massima di 60km/h.
I treni e in particolare le locomotive diventarono nel XX secolo delle vere bandiere culturali per la tecnologia delle nazioni che li costruivano. Locomotive vittoriane dalla linea pulita e motrici francesi dalle tubazioni complesse si contrapponevano all’austera semplicità e pulizia formale delle macchine americane. Sebbene queste ultime nel tempo giunsero a dominare la scena internazionale, furono i treni mossi dalle prime a restare nella cultura popolare: l’Orient Express è, di sicuro, il treno più famoso del mondo.
Nella foto sotto l’interno di una carrozza del Venice-Simplon Orient Express inaugurato nel 1982, servizio ferroviario privato effettuato con carrozze ristrutturate degli anni venti e anni trenta, da Londra e Parigi per Venezia.
Dalle prime locomotive a vapore a quelle avveniristiche utilizzate oggi in molti paesi del mondo c’è voluto diverso tempo, diversi passaggi intermedi e lo sviluppo di tecnologie sempre più all’avanguardia. La seconda metà dell’Ottocento fu l’età della ferrovia in cui il treno divenne il principale mezzo di trasporto. Grazie ai costi bassi il treno divenne un mezzo per tutti.
Verso il 1870 apparvero i primi vagoni letto, l’illuminazione a gas e le carrozze ristorante mentre solo alla fine del secolo furono installati i primi sistemi di riscaldamento. I vagoni in legno, che potevano facilmente incendiarsi, furono sostituiti da vagoni metallici, che offrivano maggiore sicurezza.
Il costo del carbone e la necessità di avere mezzi sempre più potenti e sicuri sono alla base dell’evoluzione della classica locomotiva a vapore. Alle prime locomotive a vapore, sviluppate all’inizio del XIX secolo, che usavano un motore a vapore per la propulsione sfruttando le leggi della termodinamica, si sono succedute varie tecnologie per produrre mezzi sempre più potenti e affidabili, in grado di percorrere distanze sempre maggiori in minore tempo. Vennero sperimentate e realizzate due nuove tipologie di locomotiva, che ancora oggi sono le più diffuse: la locomotiva diesel e la locomotiva elettrica.
Negli ultimi anni si sta diffondendo una nuova tecnologia, chiamata levitazione magnetica. I treni che la utilizzano non poggiano sui binari ma “fluttuano” su di essi grazie al campo magnetico che si genera tra i magneti. Queste locomotive possono raggiungere velocità elevatissime, anche oltre i 500 km/h!
Un esempio di questa tecnologia la troviamo in Cina dove il Transrapid di Shanghai, inaugurato nel gennaio del 2004 per collegare la metropoli cinese con il suo aeroporto di Pudong, impiega, con una velocità di 430 chilometri all’ora, solo 7 minuti e 20 secondi per percorrere la linea a doppio binario di 30 chilometri. Lo Shanghai Transrapid, il treno più veloce al mondo, può raggiungere la velocità di 350 km/h in 2 minuti e durante un test effettuato il 12 novembre 2006 il veicolo è arrivato a toccare la velocità di 501 km/h.
Il treno a levitazione magnetica è anche la nuova frontiera della sostenibilità in quanto ha un importante impatto positivo nel contesto dell’inquinamento, dal momento che non produce né gas di scarico né altre sostanze nocive.
Treni del futuro
Il futuro si chiama Hyperloop. Il magnate Elon Musk punta a realizzare mezzi ferroviari che viaggeranno a 1.200 chilometri orari, quasi alla velocità del suono, sfrecciando in una rete di tunnel trasparenti.
Il trasporto ad alta velocità di merci e passeggeri viene effettuato all’interno di tubi a bassa pressione, per minimizzare l’attrito dell’aria, in cui le capsule sono spinte da motori lineari a induzione e compressori d’aria.
L’infrastruttura legata al sistema Hyperloop dovrebbe essere costituita da un doppio tubo sopraelevato in cui possono scorrere delle capsule adibite al trasporto.
Le capsule si muovono su un cuscino d’aria generato attraverso più aperture nella sua base, così da ridurre ulteriormente l’attrito. In alternativa è in fase di studio la possibilità di utilizzare magneti permanenti per la levitazione magnetica delle capsule.
In merito a questo treno futuristico ci sono varie difficoltà tecniche e critiche che non staremo qui ad elencare. Basti pensare che nel febbraio 2022 la Virgin Hyperloop ha annunciato il licenziamento di metà dei dipendenti e l’abbandono dei progetti di trasporto passeggeri per concentrarsi sullo sviluppo del trasporto merci, visti il calo d’interesse del pubblico e i potenziali rischi connessi al trasporto di persone.
Le più grandi invenzioni della storia
di LUCA FUSARO
La storia dell’umanità è ricca di scoperte memorabili, nate dall’ingegno, dalla casualità o da una combinazione dei due fattori. Alcune hanno cambiato il corso della storia e plasmato il mondo intero; difficilmente potremmo immaginare il nostro stile di vita di oggi, senza di esse. In questa serie di articoli vedremo quali sono le invenzioni e le scoperte più grandi e più utili di sempre, considerando la loro storia e l’impatto che hanno avuto sulla società moderna.
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