Cañón de nieve: la máquina que fabrica copos artificialmente
Temporada de vacaciones de invierno y muchos se preguntan: ¿ya hay suficiente nieve? Te presentamos a los “Cañones de Nieve”, máquinas que fabrican copos de manera artificial, una solución para los centros de esquí cuando las nevadas se hacen esperar.
Poder fabricar nieve artificialmente para suplir la falta de nevadas en los centros de esquí, es una muy buena solución, pero se deben de tener en cuenta algunas cuestiones fundamentales para que sea provechosa su implementación. En primer lugar, de debe evaluar previamente la relación costo-beneficio del método, ya que este es un sistema bastante caro porque requiere de una importante inversión en infraestructura para alimentar al cañón, bombas de agua, monitoreo central por computadora, tuberías, compresores de aire, etc.
Además, estos dispositivos funcionan correctamente (al igual que las nevadas naturales), bajo determinadas condiciones de temperatura y humedad atmosférica, estas variables naturales del aire libre se deben mantener dentro de determinados umbrales, para que el cañón fabrique la llamada “nieve técnica” sin problemas.
Por estas cuestiones no es un sistema que se utilice continuamente, se suele limitar a los momentos cercanos al comienzo o finalización de la temporada invernal, cuando generalmente las precipitaciones de nieve no son demasiado generosas, y se necesita de esta ayuda artificial extra para que las pistas de esquí puedan funcionar de manera óptima.
El cañón de nieve fue inventado por ingenieros norteamericanos en 1950, se comenzó a implementar en la década del ’70, y se han ido adaptando dependiendo el clima de las diferentes cadenas montañosas. En el presente son dispositivos comunes, que se utilizan en las grandes estaciones de esquí de Argentina y alrededor del mundo.
¿Cómo funciona el cañón innivador?
La física que interviene en el proceso es simple, este dispositivo utiliza solo dos elementos: aire presurizado y agua a bajas temperaturas, (algunas estaciones de esquí suelen añadirle al agua una sustancia no tóxica y biodegradable, para facilitar que las moléculas de agua tomen la forma adecuada para formar un cristal de hielo).
Primero se necesita de una gran fuente de agua cercana (río, lago, embalse, etc), el agua se extrae mediante poderosas bombas y pasa a través de tuberías diseñadas especialmente hasta llegar a la montaña, allí se distribuye a través de una compleja red de cañerías planificada, que interconecta toda la instalación del lugar que se desea innivar.
Al agua se le incorpora aire con un compresor que lo enfría y se encarga de retirarle la humedad. Este aire frío y muy seco se dirige por un gasoducto paralelo al de la tubería de agua, y ambos confluyen en el cañón que expulsa aire y agua. Si las condiciones ambientales son las adecuadas la nieve se forma instantáneamente. Cuando la mezcla de agua fría y aire a presión se esparcen en la atmósfera forma núcleos de nieve, y el agua que se pulveriza como pequeñas gotas mediante las boquillas de los generadores de nieve se unen a esos núcleos, convirtiéndose en copos de nieve en su trayectoria desde la boca del cañón hasta llegar al suelo.
Variables meteorológicas necesarias para el éxito
La temperatura y humedad relativa del aire deben cumplir con determinados requisitos para que el cañón de nieve funcione con éxito. Por eso se habla de la variable llamada “temperatura de bulbo húmedo”, que se compone justamente de la relación entre la temperatura y la humedad relativa del aire exterior.
Cuanto más húmedo es el aire menos humedad podrá absorber, y se necesitan temperaturas más bajas para que las gotas de agua puedan formar cristales de nieve (como se puede observar en la curva de la Imagen 1). Cuando la humedad es muy baja se puede conseguir nieve técnica incluso con una temperatura ligeramente (>0 °C), en cambio si la humedad crece se necesitan temperaturas cada vez más bajas (<0 °C).
Cuando las temperaturas alcanzan el punto de congelación se habla de temperaturas límite, en este punto se vuelve importante la temperatura del agua involucrada en el proceso para aumentar la eficiencia, si se utilizan torres de refrigeración el resultado final será óptimo.
Tipos de generadores de nieve
Existen cañones de mezcla interna y externa, los primeros poseen una cámara donde el agua y el aire se mezclan y salen eyectados con fuerza a través de tubos (requieren gran cantidad de aire comprimido), esparciéndose en forma de nieve sobre el terreno; los segundos tienen conductos separados para el aire y el agua, la mezcla se produce en el exterior del cañón al salir a gran velocidad, y están normalmente instalados en torres.
Existen cañones ventiladores, que se diferencian de los anteriores porque necesitan electricidad para alimentar un ventilador y un pequeño compresor. El ventilador propulsa el agua comprimida hacia delante congelándola, mientras que el pequeño compresor permite operar en áreas donde no hay instalación previa de aire comprimido, lo cuál supone un ahorro.
Por supuesto que la elección del generador de nieve adecuado para su mejor rendimiento, dependerá en cada caso de varias cuestiones tales como: condiciones del terreno, los recursos disponibles, las temperaturas frecuentes en el área, el viento, la pendiente de la montaña, el ancho de la pista de esquí y la cantidad de nieve que se va a necesitar, entre otras.