Ingineria genială şi bizară a unui funicular din Elveţia l-a făcut să opereze peste 125 ani fără a consuma măcar 1 kWh de energie

De multe ori, tindem să credem că ingineria modernă are cele mai inteligente şi chiar geniale soluţii, mai ales în eficienţa energetică. Dar ingineria elveţiană e cea care ne arată că unii ingineri de acum mai bine de 100 ani îndrăzneau să adopte soluţii mult mai neconvenţionale decât cele de azi, gândite din perspective diferite. Spre exemplu, inginerii elveţieni au decis încă la începutul anilor 1900 că vor electrifica toate căile lor ferate şi şi-au gândit sistemul astfel încât un tren care coboară din munţi să regenereze electricitate şi s-o trimite în reţeaua electrică, pentru a putea fi folosită e către trenurile care urcă. Fără stocare, doar echilibrare reciprocă de energie, care a devenit aplicată ulterior de toate trenurile, tramvaiele şi troleibuzele din lume. Ei bine, în Elveţia există şi un funicular, din oraşul Freiburg, care are o inginerie genială şi bizară în acelaşi timp, dar anume ea l-a făcut să opereze peste 125 de ani fără a consuma măcar 1 kWh de energie.

Funicularele sunt vehicule care circulă pe cale ferată de o declivitate foarte mare şi care sunt acţionate prin cabluri puternice. De obicei, sunt folosit pe distanţe mici, în oraşe care au munţi sau dealuri foarte mari alături, atât ca soluţie de transport public, cât şi ca obiective turistice, ce oferă acces spre zone cu privelişti panoramice.

Funicularul din Freiburg operează pe o declivitate de 54%, calea ferată având 121 metri lungime netă de călătorie. El conectează partea de sus şi de jos a oraşului, asigurând conexiunea dintre două puncte situate la o diferenţă imediată de altitudine de 56 metri.

La sfârşitul anilor 1800, oraşul Freiburg a cunoscut o dezvoltare rapidă datorită unei universităţi noi şi a mai multor fabrici, făcând partea de sus a oraşului mai importantă decât centrul de jos. Atunci omul de afaceri Paul-Alcide Blancpain s-a gândit la ideea de a uni partea de sus a oraşului cu centrul de jos cu o cale ferată, pentru ca angajaţii săi, dar şi ceilalţi locuitori ai oraşului, să poată ajungi mai uşor spre centru şi înapoi.

În Elveţia existau deja funiculare atunci, primul fiind inaugurat în 1877 în Lausanne, iar oraşul Freiburg a aplicat pentru a primi o licenţă similară în 1893. Calea ferată cunoscuse o dezvoltare intensă în Elveţia din 1868 până în 1898, rolul mărfurilor transportate crescând până la 13,8 tone anuale, iar călătoriile pasagerilor cu trenul au crescut de la 9,9 milioane anul până la 98 milioane de călătorii anual! Iar asta a însemna că anume calea ferată atrăgea o mare parte din ingineri în a o face mai eficientă şi mai modernă, implementând tehnologii inovatoare.

Foto: Utilaj de foraj al tunelelor pentru cale ferată, anul 1872., Elveţia

În 1898, compania Von Roll din Berna a fost cea care a conceput funicularul din Elveţia, inaugurându-l în 1899, şi aplicând un sistem de propulsie extrem de curios şi bizar, care funcţionează până în prezent. Funicularul funcţiona pe baza a două vehicule, conectate prin cabluri şi scripeţi între ele, dar propulsia nu se realiza pe bază de electricitate sau combustie, ci pe bază de apă de canalizare.

Freiburg avea un sistem de canalizare încă din 1892, elaborare de proaspăt fondata universitate. Noul funicular a fost gândit astfel, încât vehiculul de sus, când ajunge în punctul de staţionare din vârf, se conectează la reţeaua de canalizare a părţii de sus a oraşului şi un rezervor integrat în partea inferioară a construcţiei, între axe, începe a fi umplut cu apă de canalizare, în volum de 2.700 litri. Celălalt vehicul e în partea de jos, în acelaşi timp, şi el are un rezervor similar, care se conectează din nou la sistemul de canalizare al oraşului şi-şi descarcă cei 2.700 litri din rezervor în canalizarea oraşului.

Foto: Se pot vedea ţevile de canalizare de conectare la reţea în punctul de sus

La momentul când cele două vehicule trebuie să pornească simultan, rezervorul de sus e umplut cu 2.700 litri de apă de canalizare, iar rezervorului vehiculului de jos e golit. Ambele vehicule au pasageri în ele, doar că vehiculul de sus e cu circa 2,7 tone mai greu şi astfel are forţă să-l tragă în sus şi pe al doilea vehicul în timp ce primul coboară, datorită diferenţei de energie potenţială.

Când acest vehicul ajunge jos, el e cel care-şi va descărca rezervorul în canalizarea oraşului, iar cel de sus îşi va umple din nou rezervorul. Astfel, la fiecare asemenea fază, 2.700 litri de deşeuri de canalizare sunt cele care propulsează funicularul, în loc să fie lăsate pur şi simplu să se scurgă prin ţevi.

Iar funicularul nu are nevoie de motoare electrice sau cu combustie şi în cei 126 ani nu a consumat niciun kWh de electricitate şi niciun litru de carburant pentru a fi pus în mişcare. Doar inginerie genială, care a ştiut să facă uz de gravitaţie şi fizică!

Încă din start capacitatea unui vehicul al funicularului a fost de 20 pasageri. Rezervoarele au fost înlocuite în timp cu altele mai noi, de 3.000 litri capacitate, dar funicularul de azi e acelaşi din 1899.

Pe atunci, construcţia lui a costat 140.000 franci şi el a fost inaugurat la 4 februarie 1899. În primul an, el a servit 174.776 călătorii pasagerilor. În prezent, funicularul ajunge să fie folosit de până la 1.600-1.800 persoane pe zi.

Pentru operarea acestuia, în 1899 a fost fondată Societe du Funiculaire Neuveville-St-Pierre a Fribourg SA, care a scos profit după doar câţiva ani de operare. În 1965, oraşul Freiburg a cumpărat pachetul majoritar de acţiuni, iar în 1977 a comasat-o cu operatorul său de transport public din oraş. În 1996 unul din vehicule s-a pomenit cu axa sa ruptă, după 97 ani de funcţionare, iar oraşul discuta despre ideea renunţării la funicular şi înlocuirea lui cu ceva mai modern. Însă locuitorii au protestat şi au insistat la păstrarea acestui simbol pentru oraş, aşa că el a fost restaurat cu 2 milioane de franci şi repus în funcţiune în 1998.

De atunci, el operează tot cu apă de canalizare, dar filtrată pentru a fi mai lichidă şi mai puţin mirositoare. Însă o anumită doză de miros e prezentă şi acum, ea fiind parte din această soluţie inginerească atipică. În schimb, estimările arată că dacă acesta ar fi folosit electricitate, la această declivitate distanţă, ar fi consumat timp de 125 ani circa 68 milioane de kWh. Însă, de facto, funicularul din Freiburg n-a consumat nici măcar 1 kWh! Deci, ingineria genială şi bizară a adus economii energetice enorme.