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Una perforadora de rocas orientable escava cuestas y curvas

Construir estaciones hidroeléctricas normalmente significa construir infraestructuras viales dañinas para el medio ambiente, lo cual niega las credenciales de energía ecológica. Un nuevo sistema de perforación ayuda a minimizar la necesidad de vías.

Cambio climático y medio ambiente
Tecnologías industriales

La construcción de centrales hidroeléctricas generalmente implica un gran impacto medioambiental. Una característica es la necesidad de crear vías destructivas desde la base hasta la cima de los valles. Una alternativa a dichas vías es empezar a perforar en la base del valle y ascender. Sin embargo, dicha perforación es muy difícil si se utilizan los equipos actuales, pues es susceptible de provocar roturas y atascos. Las reparaciones son caras y requieren tiempo. El proyecto ECO-DRILLING, financiado con fondos europeos, desarrolló un equipo adecuado para dichas actividades de perforación. El concepto es una nueva tecnología que permite perforar un túnel de entre 0,5 m y 1,5 m a grandes distancias en vías con curvas controladas, incluso ascendentes. El equipo desarrolló el concepto del prototipo y las fases de comercialización. La perforadora está pensada para perforar compuertas, las cuales son una parte importante de las centrales hidroeléctricas. Una compuerta conduce el agua desde la entrada en un río o embalse hasta la turbina del generador en la central eléctrica. El sistema de perforación del proyecto es apto para centrales eléctricas de «gran altura». Dichas plantas tienen una gran presión, debido al ángulo de inclinación entre la fuente de agua y la turbina, y un flujo hídrico limitado.

Perforación eléctrica

«La solución de ECO-DRILLING incorpora un motor de perforación eléctrico directamente fijado a la broca», explica Askjell Tonstad, coordinador del proyecto y director general de NORHARD, socio principal del proyecto. «También incluye una sarta de perforación no rotatoria que minimiza la fricción entre la sarta de perforación y la roca». Eso permite que el sistema logre una gran eficiencia energética. Dado que el sistema utiliza una perforadora no rotatoria, se pueden fijar cables a la sarta de perforación para transmitir energía e intercambiar datos de gran capacidad. En consecuencia, eso permite que un operario pueda utilizar y orientar el cabezal de la perforadora en la superficie. En el cabezal de la perforadora se incorpora una unidad giroscópica con un láser óptico, el cual proporciona una avanzada capacidad de navegación y posicionamiento. La orientación tiene una precisión de un metro por kilómetro perforado. Por lo tanto, el operario puede perforar a lo largo de trayectorias predefinidas, inclusive curvas. El proyecto también ha desarrollado un sistema de «software» eficiente para supervisar, controlar y ofrecer apoyo operativo.

Nuevas posibilidades

Otras de las ventajas del sistema ECO-DRILLING es su forma modular, que permite transportarlo en varias piezas a través de carreteras o mediante helicóptero. Esta característica elimina la necesidad de utilizar grandes infraestructuras de carreteras, ahorra costes y minimiza el impacto medioambiental. Asimismo, los investigadores han mejorado substancialmente la tecnología y el rendimiento operativo del sistema. Las pruebas del prototipo mostraron un aumento en la distancia de perforación y una mejor movilidad en comparación con versiones anteriores. En Noruega, se ha planificado la construcción de muchas pequeñas centrales hidroeléctricas. Ahora, la tecnología de ECO-DRILLING permite que sean viables a nivel técnico, económico y medioambiental. «Tenemos pensado aprovechar esta situación para aumentar la capacidad y fortalecer nuestra ya sólida posición en el mercado, así como utilizar esta plataforma en nuestro proceso de internacionalización progresiva», añade Tonstad. El equipo negoció un acuerdo de seis años con uno de los principales constructores y operadores noruegos de pequeñas centrales hidroeléctricas para el suministro de una unidad de perforación. La construcción de la nueva unidad empezará inmediatamente después de la finalización del proyecto en 2020. Los investigadores también planean introducir la tecnología en otros mercados de infraestructuras subterráneas y de tunelización, como la calefacción urbana, los cables subterráneos, el suministro de agua y las aguas residuales. La construcción de estaciones hidroeléctricas de forma respetuosa con el medio ambiente fomentará el aumento de la producción de energía hidroeléctrica limpia. Por lo tanto, contribuirá a que la Unión Europea cumpla con sus objetivos de energía renovable.

Palabras clave

ECO-DRILLING, perforación, eléctrico, ascendente, energía hidroeléctrica, compuerta, orientable, bajo impacto, curvas, hidroeléctrico

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