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Remolque de iceberg y agua dulce

 

 

Cada año, el Ártico y la Antártida lanzan grandes moles de hielo a la deriva que acaban fundiéndose poco a poco a medida que se dirigen a latitudes más bajas. ¿Podrían remolcarse hasta regiones necesitadas de agua dulce?.

La idea es recurrente, pero algunos nuevos estudios realizados por los ingenieros oceanográficos franceses Georges Mougin y François Mauviel, aprovechando toda la tecnología moderna de remolcadores y materiales, así como la utilización de

computadoras para simular la viabilidad de la empresa indican que la solución puede ser rentable y por supuesto viable.

La reserva de agua dulce en los polos es la mayor del planeta con enorme diferencia. El agua de los icebegs podría satisfacer la demanda de agua dulce de todo el planeta. Lo importante es saber cómo lograrlo. Los icebergs utilizados serían los que se desprenden de forma natural y la renovación de hielos en los polos ocurre de forma continuada, asegurando la sostenibilidad de este recurso. Los glaciares avanzan poco a poco hacia el mar desprendiendo en ocasiones enormes icebergs tan grandes como un pequeño país.

Un bloque de 30 millones de toneladas podría satisfacer la demanda de agua dulce de una ciudad de medio millón de habitantes durante un año entero. El proyecto consiste en la utilización de icebergs ya desprendidos y flotando en el mar libremente. Al año se desprenden unos 40.000 icebergs de casi 200.000 toneladas y en ocasiones los hay de varios millones de toneladas sólo en Groenlandia. El remolque de icebergs es mucho más económico que el transporte de agua mediante buques cisterna, ya que por ejemplo, para un pequeño iceberg de 10 millones de toneladas, harían falta cerca de 100 mercantes cisterna para alcanzar el mismo volumen de agua transportada.

A lo largo de las últimas décadas el sueño de transportar estos icebergs hasta tierras necesitadas de agua ha generado todo tipo de ideas, algunas más descabelladas que otras, como aquella que incluso montaba un propulsor en el propio iceberg para navegar cual buque de hielo. El remolcado de icebergs es más complicado de lo que pudiera parecer de primeras dadas y concierne además de a diferentes técnicas de propulsión, a asuntos relacionados con la maniobrabilidad y la seguridad marítima internacional. Según el iceberg se va fundiendo durante el camino y por tanto cambiando de forma, la enorme masa de hielo puede quebrarse en dos o darse la vuelta completamente al cambiar el equilibrio de forma notable.

La fusión del bloque helado durante el viaje podría originar pérdidas de hasta un 80% por lo que es necesario encontrar un sistema que aísle térmicamente el iceberg y disminuya su ritmo de fusión. Así mismo también es importante calcular y tener presente los posible temporales que habrán de cruzarse a lo largo de los miles de kilómetros de traslado.

 

Nuevas técnicas modernas

Actualmente los datos de satélites meteorológicos permiten calcular rutas que ofrecen la meteo más segura para lograr un remolque seguro y en el menor tiempo posible. 

Para proteger y disminuir la fusión del hielo, se han ideado unos recubrimientos submarinos en material geotextil que envolvería la parte sumergida del iceberg para aislarlo del contacto con el agua salada. La falda geotextil estaría colgada de una cintura flotante que envolvería a todo el iceberg. La capa de agua dulce ya fundida actuaría como un corta olas que disminuiría el proceso de fusión del hielo. La fusión de la parte emergida del iceberg que representa solo el 10% de total de su volumen es muy pequeña en términos relativos, dado que el color blanco del iceberg refleja una parte importante de la radiación solar.

Los avances en materiales y nuevos materiales sintéticos ya utilizados en agricultura permiten abordar soluciones hasta hace pocos años imposibles. La cintura flotante sería la que realmente transmitiría el impulso de empuje al iceberg durante el remolcado. Sobre el recubrimiento geotextil se lanzaría una red que aseguraría el conjunto para dejarlo listo para el remolcado.

 

Canarias; Tierra sedienta. Destino elegido

Dos remolcadores tienden el cerco al iceberg para comenzar a envolverlo con el recubrimiento sintético que retendrá el agua dulce. Primero se ha de elegir un iceberg con forma tabular y sin aristas, pues no todos valen. Luego viene la red y los cables que tirarán del conjunto. El riesgo de rotura es mínimo por la capa de agua dulce y por la propia elasticidad de los materiales plásticos utilizados. Con un remolcador capaz de producir un empuje de 130 toneladas sería suficiente si se aprovecha durante la derrota las diferentes corrientes marinas. Se trata de un potente remolcador pero no de los más grandes que existen en los puertos del mundo. En realidad se trata de aprovechar la deriva pero guiada por uno o dos remolcadores, posicionados continuamente a partir de los datos enviados por los satélites.

Los icebergs tabulares son los que ofrecen menos riesgos de fracturas y de cambio de equilibrio a medida que van perdiendo masa de hielo, y además son los más numerosos. La mayor parte de los icebergs del norte se quedan en el mar de Weddell y sólo son algunos los que emigran a latitudes más bajas, más allá de Terra Nova.

El objetivo del primer ensayo que aún busca financiación persigue remolcar uno pequeño de unas 7 millones de toneladas hasta las Islas Canarias. En Terra Nova las condiciones de corriente y viento son las mejores para plantear el remolque hacia el sur. Es igualmente importante prever en la ruta los desvíos necesarios para esquivar las plataformas Offshore que se encuentran operando en los mares del norte. Desde hace ya muchos años las empresas que explotan estas plataformas están acostumbradas a remolcar los icebergs para evitar la colisión con los mastodontes de acero.

 

Simulación por ordenador

Un software de simulación 3D concebido por la sociedad Dassault Systèmes ha permitido generar todas las simulaciones del proyecto y de las diferentes etapas del proceso. Los diferentes parámetros del programa de simulación permiten comprobar en simulación diferentes escenarios y cambiar las condiciones meteorológicas o el número de simuladores que tiran del remolque. La simulación en la que trabajan 15 ingenieros y científicos permite recrear todos los parámetros y por ello es posible estudiar con enorme flexibilidad las diferentes situaciones que podrían darse en la prueba real valorada en 8 millones de euros, pero por una fracción muy pequeña de este coste.

El sistema informático simula la manera en la que el iceberg se va fundiendo y por tanto simula el cambio de volúmenes y por tanto los cambios de estabilidad de la enorme isla congelada. Así es posible calcular el cambio en la velocidad del transporte, la masa fundida, la forma restante, y lo que llegará helado a Canarias. Se plantean muchas preguntas como la potencia de remolque real necesaria, el tiempo de remolcado, en qué época del año debe comenzar el remolque, la derrota a seguir, los riesgos de seguridad, la posibilidad de fracturas…

En el ejemplo simulado se ha creado un iceberg de 7 millones de toneladas con unas dimensiones que bien pudieran ser las reales de unos 250 metros de lado por 180 de ancho y con una profundidad de unos 160 metros. La simulación es capaz de integrar datos de meteo, cambios de temperatura e incluso de corrientes marítimas o simular una tempestad para conocer en qué afectaría esta al transporte de la mole de hielo.

La simulación avanzada en 3D incluso permite someter a prueba virtual la fortaleza de la envoltura sintética mediante pruebas hidráulicas que tienen en cuenta la temperatura de cada filete de agua envolvente. El borde flotación del iceberg es el que está sometido a mayor fusión debido al barrido de las olas y efectos de superficie. El colchón de agua dulce fundida entre el iceber y la envoltura plástica retrasaría notablemente la fusión del iceberg. Para calcular detalladamente estos fenómenos la simulación integra numerosas leyes de fusión que responden a ecuaciones diferenciales que simulan las diferentes transferencia de calor del iceberg.

Todo ello se exporta finalmente al programa CATIA que finaliza y modela el aspecto tridimensional de la deriva. La simulación calcula el consumo de carburante en todo momento y la resistencia y tensión de las maromas así como las fuerzas de coreolis implicadas en función del cambio instantáneo de latitud.

 

 

Un largo camino de casi 5 meses

Algunas simulaciones ofrecen un recorrido de 141 días de trayecto con una pérdida de 38% en volumen, para el transporte hasta las Islas Canarias. El cubito de hielo a la llegada sería de al menos 4 millones de toneladas. La fusión se traduce en una pérdida de espesor de hielo y por tanto cuanto mayor sea el tamaño inicial del iceberg, menor será la perdida porcentual total.

Uno de los resultados de las simulaciones muestra que por mucho que se utilicen más remolcadores el tiempo de transporte disminuye muy poco, a cambio de multiplicar el consumo de carburante. Lo importante es utilizar la fuerza del viento de las olas y las corrientes orientando con el remolcador el iceberg para que se desplace hacia donde deseemos. La simulación ha demostrado que la velocidad de desplazamiento medio conseguido es del orden de 1 nudo de velocidad. O lo que es lo mismo unos 40 kilómetros diarios, por lo que será conveniente crear remolcadores adaptados a crear empuje a estas pequeñas velocidades, lo cual contribuirá a la reducción en el gasto de combustible.

 

Los riesgos de fractura

El hielo y máximo en estos volúmenes puede repentinamente fracturarse y partirse bruscamente y sin previo aviso. Es con diferencia lo más difícil de simular ya que se generan variables muy difíciles de medir y en muchos casos caóticas. A pesar de ello se ha creado un programa llamado SIMULA que permite evaluar de forma estadística los riesgos de fractura del iceberg. Durante el proceso de fractura y debido al desequilibrio generado, una parte del bloque se hunde empujado por el otro que puede subir bruscamente varias decenas de metros sobre el nivel de mar en un fenómeno brutal y muy peligroso. Finalmente todo vuelve al equilibrio pasados unos minutos. La simulación permite conocer la velocidad con la que penetra un bloque en el agua profunda que puede alcanzar ¡los 80 metros por segundo! Todo ello puede generar fenómenos muy violentos como chorros de agua proyectados a 60 metros sobre la superficie.

Los posibles destinos para su consumo son variados como por ejemplo Marruecos, el sur de Australia, Namibia, Chile, Perú o California. El prototipo real es para un iceberg de 7 millones de toneladas, pero si todo fuera bien la idea final sería el transporte de icebergs de hasta 100 millones de toneladas con los cuales se lograrían rendimientos muy altos para la obtención de agua dulce.

 

Energía del frío

Además de generar agua dulce, la baja temperatura del hielo podría ser utilizada para generar energía gracias a la explotación de la energía térmica del mar en la que aprovecha el máximo rendimiento cuando se consiguen dos masas de agua a la mayor diferencia de temperatura. Se aprovecha la diferencia de temperaturas entre el agua superficial a alta temperatura y otra a baja temperatura para mover turbinas impulsadas por gas evaporado y condensado en un ciclo infinito.

El agua fría recién fundida podría ser utilizada también para enfriar los sistemas de climatización. La energía aprovechada de esta manera ofrecería una energía de 5 Kw/h por cada metro cúbico de hielo o lo que es lo mismo, 20 veces la energía consumida durante el transporte de ese bloque de hielo, además por supuesto, de la fuente de agua dulce conseguida.


 

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