Mini roboți ar putea săpa tunelurile viitorului

noiembrie 13, 2024

De zeci de ani, inginerii care construiesc tuneluri în subteran s-au bazat pe mașini uriașe asemănătoare unui tub, înarmate cu o serie înfricoșătoare de roți de tăiat și lame. Aceste mașinării sunt extrem de scumpe și adesea construite la comandă pentru fiecare proiect.

Dar startup-ul britanic hyperTunnel a venit cu o nouă idee. Firma propune un viitor în care roboți mult mai mici, cu o lungime de aproximativ 3 metri, în formă de semicilindri, pătrund în subteran prin țevi pre-găurite. Aceste conducte, de aproximativ 250 de milimetri în diametru, ar urma conturul pereților tunelului propus.

Odată ajunși în ei, roboții folosesc un braț robotizat cu un cap de frezat pentru a pătrunde în pământ și pentru a scoate mici goluri care urmează să fie apoi umplute cu beton sau un alt material puternic. Bucată cu bucată și astfel, structura unui nou tunel ar prinde formă.

Vorbim despre mii de astfel de roboți”, spune directorul de inginerie al hyperTunnel, Patrick Lane-Nott. „La fel ca o colonie de furnici.”

Un videoclip lansat de companie include o animație 3D a roboților care lucrează pe o structură subterană imaginară de proporții uriașe. Cu toate acestea, arată ca și cum tunelurile s-ar construi în sens invers.

Cu un TBM, mai întâi se sapă gaura, apoi se adaugă suporturi sau pereți pentru a ține la distanță pământul rămas din jurul golului. „Am pus tunelul în pământ și apoi săpăm groapa”, spune Lane-Nott. Odată ce structura este construită, materialul care umple camera tunelului poate fi îndepărtat.

Un avantaj al acestui lucru, susține el, este utilizarea a mai puțin material de construcție. În loc să plaseze secțiuni standardizate ale peretelui tunelului de-a lungul întregii lungimi a proiectului, grosimea exterioară a structurii ar putea varia pentru a se potrivi geologiei și presiunilor reale din jurul tunelului în orice punct dat.

Experții în tuneluri sunt de acord că industria caută disperată soluții tehnologice pentru a reduce costurile și a crește eficiența, însă poate dura ani de zile pentru a proiecta și a construi un tunel. Apare o suită de noi companii care promit să schimbe lucrurile – de la Boring Company a lui Elon Musk la hyperTunnel.

Se întâmplă multe și cred că este bine, pentru că industria tunelurilor trebuie să se îmbunătățească”, spune Jasmin Amberg, manager de proiect la Amberg Engineering, o companie de construcții subterane fondată de bunicul ei. În ochii ei, afacerea tunelurilor trebuie să devină mai rapidă și mai durabilă.

Amberg prognozează creșterea cererii de infrastructură subterană în viitor, nu în ultimul rând ca mijloc de a scăpa de creșterea temperaturii deasupra solului din cauza schimbărilor climatice. „Poate că nu este atât de rău să avem un loc unde avem temperaturi mai constante”, spune ea.

Însă, tunelurile nu sunt doar pentru transport. Troy Helming, fondator și CEO al startup-ului EarthGrid din San Francisco, subliniază necesitatea de a pune liniile electrice în subteran. Marea majoritate a cablurilor de transmisie sunt supraterane în Statele Unite și Canada, notează el, lăsându-le expuse la uragane și alte furtuni, precum și, din ce în ce mai mult, la incendii de vegetație.

Un obstacol însă este pământul extrem de dur, care face săpăturile tradiționale în unele dintre aceste locuri dificile sau imposibile. Helming mizează pe tehnologia lanternei cu plasmă care încălzește roca la aproximativ 6.000 de grade Celsius, aruncând-o în bucăți. El sugerează că acest lucru ar putea permite crearea de tuneluri în roci dure de 100 de ori mai rapid decât cu tehnologia actuală.

Compania rivală, Petra, urmărește, de asemenea, să foreze prin roci dure folosind puterea căldurii, deși cu un dispozitiv de tăiere termic, care utilizează un fluid supraîncălzit, mai degrabă decât o torță cu plasmă.