UTILIZZARE UN'IDROPULITRICE COME TRIVELLA DA GHIACCIO

Dopo l'Antartico e l'Artico, i ghiacciai delle alte montagne dell'Asia sono il terzo più grande deposito di acqua dolce sul pianeta. La loro acqua di disgelo alimenta i principali fiumi del continente e fornisce acqua potabile a miliardi di persone. A causa dell'alta quota, queste aree sono particolarmente colpite dai cambiamenti climatici. Le conseguenze per le regioni sono fatali, con la minaccia di valanghe, alluvioni e la possibilità a lungo termine di una significativa carenza d'acqua. I geologi hanno utilizzato le idropulitrici come trivelle per penetrare gli strati più profondi di ghiaccio.

EverDrill – Un progetto speciale

E' quindi estremamente importante capire cosa succede all'interno di questi corpi di ghiaccio, che è il compito di geologi come il dott. Duncan Quincey dell'Università di Leeds e il professor Bryn Hubbard della Aberystwyth University in Galles. Nel futuro, strumenti specializzati dovrebbero essere in grado di fare previsioni sui movimenti del ghiaccio e sugli altri cambiamenti. Questo richiederà la necessità di dati precisi come la temperatura all'interno dei ghiacciai, che è attualmente sconosciuta e molto difficile da reperire.

Alcuni sensori a varie profondità misurano, per esempio, la temperatura o la densità del ghiaccio. Dal 1992, il professor Hubbard e i suoi colleghi utilizzano le idropulitrici di Kärcher per scavare il ghiaccio. I robusti modelli ad acqua calda alimentati a benzina funzionano con l'acqua di fusione raccolta. Un ugello di precisione posto all'estremità del tubo flessibile ad alta pressione funge da testa di perforazione e viene abbassato nel ghiaccio mediante una puleggia.

Nella primavera del 2017, questo metodo è stato utilizzato per la prima volta in Himalaya per il progetto "EverDrill" guidato dal Dr. Duncan Quincey. Lo scopo di questo progetto era di studiare il ghiacciaio del Khumbu sull'Everest. L'altitudine è stata la sfida principale per la squadra e il loro equipaggiamento: a 5.000 metri sul livello del mare, i livelli di pressione dell'aria e di ossigeno sono ridotti di circa il 50%.

Intervista al Professor Bryn Hubbard

L'esperto di ghiacciai, il Professor Bryn Hubbard ha scavato buche nei ghiacciai per 25 anni per esaminare l'anatomia interna del ghiaccio. Utilizza come mezzo un'idropulitrice ad acqua calda Kärcher. Lui e il suo team hanno già perforato il ghiaccio fino a raggiungere una profondità di 650 metri. La differenza è ora quella di scoprire di più.

Professor Hubbard, durante l'Everdrill-Project ha perforato ad un'altitudine fino a 5.000 metri. Ha raggiunto gli obiettivi della sua spedizione?

Sì, abbiamo quasi raggiunto gli obiettivi prefissati del progetto e probabilmente superato i nostri obiettivi previsti per questa prima stagione di lavoro sul campo. Siamo riusciti a perforare e trivellare i pozzi a profondità di diverse decine di metri in tre siti lungo la lunghezza del ghiacciaio di Khumbu. Questi sono stati tutti dotati di strumentazioni tali da raccogliere continuativamente dati relativi alla temperatura interna, al movimento interno e alla pressione dell'acqua. Allo stesso tempo stiamo studiando il moto superficiale del ghiacciaio e la sua idrologia su larga scala

Considerando tutte le sfide, inclusa quella dell'altitudine, come è riuscito a portare tutta la sua attrezzatura sul ghiacciaio?

Attraverso il fantastico lavoro dei locali e dei piloti di elicotteri esperti, siamo riusciti a portare le nostre attrezzature sul ghiacciaio e ad effettuare con successo i trasferimenti tra i siti. Questo, di per sé, è stato un risultato logistico notevole considerando le condizioni difficili del terreno e il fatto che il carico massimo di un elicottero a queste altitudini è inferiore a 200 kg.

Potrebbe spiegarci come funziona il processo di perforazione?

Il processo di perforazione è molto semplice: estraiamo acqua da correnti superficiali e stagni in un serbatoio di sedimentazione. L'acqua viene trasferita dal serbatoio di decantazione all'idropulitrice ad acqua calda, dove viene quindi riscaldata e pressurizzata.

L'acqua viene poi portata attraverso un tubo termoplastico ad alta pressione fino a un tubo in acciaio o ottone lungo circa 2 metri che chiamiamo "stelo di perforazione. All'estremità di questo "stelo di perforazione", fissiamo un porta ugello e un ugello a getto che dà pressione all'acqua attraverso un orifizio circolare di circa 1 mm di diametro. Il getto di acqua calda ad alta pressione scioglie il ghiaccio mentre lo stelo di perforazione si abbassa lentamente nel pozzo nel ghiacciaio. In teoria, lo stelo non tocca mai il ghiaccio, riesce a stare appeso come un pendolo e quindi a perforare verticalmente.
In pratica, in particolare quando i detriti entrano nel buco, questo potrebbe non essere raggiunto.
La perforazione con acqua calda può avanzare ad una velocità > 2 m al minuto, ma con i detriti superficiali e la combustione compromessa ad alta quota, il processo sul ghiacciaio Khumbu si è rallentato ed è avanzato a circa 0,5 m al minuto. Questi 0,5 m raggiunti al minuto sono comunque un buon risultato e abbiamo ancora molto tempo a disposizione.

Durante questo progetto il suo fisico si è trovato a fronteggiare diverse sfide, oltre ad avere a che fare per settimane con altitudine e freddo; ci sono state cose in particolare che ha fatto per rendere questo periodo di tempo più confortevole?

Lo staff di supporto e i locali sono stati una grande compagnia, oltre ad essere incredibilmente accomodanti ed efficienti.
Lo scenario è inoltre maestoso e non finisce mai di stupire. Internet è disponibile nelle logge fino al campo base dell'Everest e questo ci ha permesso di avere contatti frequenti con il mondo esterno.
Tuttavia, bisogna dire che le battute di Duncan non sono state di grande aiuto.

Cosa le è piaciuto di più della sua ultima spedizione sul Ghiacciaio Khumbu?

Dal momento che ho praticato trivellazioni in molti ghiacciai e in ambienti abbastanza sorprendenti, dovrei dire che probabilmente è stata l'esperienza complessiva: trascorrere un paio di giorni a Kathmandu, volare internamente all'aeroporto di Luckla (con la sua pista in pendenza sul fianco della montagna), fare trekking fino al campo base dell'Everest e poi lavorare, e infine ricominciare tutto da capo durante la discesa. Avendo avuto successo il lavoro sul campo, questa è stata un'esperienza complessiva estremamente arricchente e gratificante.

Quali sono le prospettive per EverDrill? Potrebbe darci un'anticipazione dei suoi prossimi progetti?

La stagione 2 di EverDrill inizierà ad aprile 2018, quando perfezioneremo i nostri esperimenti di perforazione e trivellazione in base ai risultati della Stagione 1.

Speriamo anche di lavorare in un futuro molto prossimo con gli ingegneri di Kärcher per sviluppare e testare un sistema di trivellazione ad acqua calda per operare a quote ancora più elevate, che ci consenta di ricostruire le variazioni spaziali nell'accumulo di neve attraverso l'Himalaya. Più avanti nel 2018, ho intenzione di collegare idropulitrici Kärcher HDS 1000 DE in modo da fornire acqua calda sufficiente a perforare i pozzi e raggiungere una profondità di 1,3 km per accedere all'interfaccia del ghiacciaio Store Glacier nella Groenlandia centro-occidentale.

Per ulteriori informazioni sul progetto EverDrill, visita il sito del progetto: http://www.everdrill.org/.

HDS 801 B

L'idropulitrice ad acqua calda scelta è la Kärcher HDS 801 B in quanto di piccole dimensioni e abbastanza leggera da essere trasportata in elicottero sul luogo di trivellazione.

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