Tehnologia esențială care își menține siguranța prin operațiuni subterane

Un zid de granit alb se înălța deasupra unei mici echipe de ingineri adunați într-o carieră din California. Materialul antic, ultra-dur, din fața lor, era, în majoritatea cazurilor, complet impermeabil.

Apoi, mașina de forat tuneluri pentru topirea rocilor (TBR) a prins viață cu un vuiet.

„E cam ca și cum ai aprinde o rachetă”, spune Troy Helming, fondator și director executiv al EarthGrid, în timp ce descrie procesul inițial zgomotos de aprindere a trei torțe cu plasmă în partea din față a mașinii companiei sale.

Acele torțe, amplasate într-un cap rotativ, se sting curând pe măsură ce produc un flux de plasmă supraîncălzită care atinge 27.000 °C – semnificativ mai fierbinte decât suprafața Soarelui.

În timpul testului din California din ianuarie, mașina de foraj în formă de trabuc a EarthGrid a sfărâmat trei metri de granit. „Creăm, practic, o tornadă – un vârtej violent în interiorul tunelului”, spune Helming, explicând cum acest lucru ajută mașina să absoarbă resturile, care uneori iau forma lavei.

„M-am emoționat puțin urmărind filmul”, adaugă antreprenorul. „Aștept acest moment de 10 ani.”

Tehnologiile emergente de acest gen ar putea face săparea tunelurilor mai rapidă și mai ușoară. Deși este utilă amplasarea în subteran a cablurilor electrice sau de telecomunicații, a substațiilor, a centrelor de date și a altor infrastructuri critice pentru securizarea unor astfel de echipamente, a fost mult timp o opțiune foarte costisitoare și dificilă.

Firmele de inginerie au declarat pentru BBC News că observă o cerere tot mai mare pentru lucrări de excavare subterană, parțial din cauza războiului Rusiei cu Ucraina, care a dezvăluit cât de vulnerabile pot fi instalațiile supraterane la atacurile cu drone.

Helming spune că a stârnit interes din partea unor companii care doresc să utilizeze mașina sa de forat tuneluri pentru cabluri de energie electrică și fibră optică sau conducte care ar putea transporta apă, gaze naturale sau amoniac, de exemplu.

Un proiect pe care compania l-a avut în vedere ar implica săparea de tuneluri pentru un sistem subteran de distribuție a mărfurilor în jurul aeroporturilor și depozitelor. „Pentru a scoate mai multe camioane de pe șosele”, spune Helming.

Testul TBR din ianuarie a decurs bine, deși mașina a „găurit excesiv” ușor în partea de sus și în stânga tunelului, spune Helming. Echipa sa intenționează să ajusteze mașina astfel încât să creeze un vârtej care se rotește în direcții alternative la fiecare cinci minute, pentru a corecta acest lucru, și speră că TBR-ul ar putea fi implementat comercial încă de anul viitor.

Rețea de pământ

Oamenii au îngropat de mult timp lucruri în pământ pentru a se proteja. A face acest lucru în siguranță și eficient din punct de vedere al costurilor cu infrastructura modernă este dificil, dar uneori, chiar și în cele mai îndepărtate locuri, este o opțiune care merită luată.

„Ceea ce vedem este că materialitatea brutală este încă importantă”, spune Alexander RE Taylor, lector senior în comunicare la Universitatea din Exeter. El a identificat ceea ce numește un „boom al buncărului de date”, în care centrele de date devin din ce în ce mai mult subterane.

Un centru de date finalizat la începutul acestui an a fost instalat într-un colț al Munților Dolomiți din Italia.

Caverne recent excavate la 100 m sub pământ se află lângă magazine care au fost folosite în ultimii ani pentru vin spumant, mere și brânzeturi.

Spațiul natural răcoros al Trentino DataMine face ca menținerea serverelor la rece să fie mai ieftină și să consume mai puțină energie.

Directorul executiv Dennis Bonn adaugă: „Nouăzeci de milioane de metri cubi de dolomită oferă protecție naturală împotriva intruziunilor fizice, interferențelor electromagnetice, evenimentelor seismice și riscurilor hidrogeologice – niveluri de protecție care pur și simplu nu pot fi reproduse la suprafață.”

Trentino DataMine

În alte părți, unele tehnologii se îngroapă în fundul mării. Cablurile de internet submarine, care se pot întinde pe mii de kilometri sub oceane, sunt ocazional deteriorate de ancorele navelor .

Există dovezi care sugerează că, pe măsură ce îngroparea unei părți sau a tuturor cablurilor a devenit mai frecventă, defecțiunile acestor cabluri au devenit mai rare, per kilometru de cablu desfășurat, explică Lane Burdette, analist senior la TeleGeography, o firmă de cercetare de piață în telecomunicații.

„Cablurile submarine sunt din ce în ce mai mult îngropate până la trei metri adâncime”, spune ea. „În unele zone predispuse la falii, acestea sunt îngropate pe toată lungimea lor.”

Taylor spune că diverse exemple demonstrează că păstrarea lucrurilor în subteran sau adânc în peșteri este o strategie defensivă eficientă.

„Tunelurile pe care le folosea Al-Qaeda au reprezentat o problemă strategică majoră pentru SUA [în timpul războiului din Afganistan]”, adaugă el. Mai recent, instalațiile nucleare subterane ale Iranului, cunoscute pentru dificultatea lor de demolare , au atras multă atenție.

Războiul din Ucraina și alte evenimente geopolitice au „avut cu siguranță un impact” asupra cererii de lucrări subterane în anumite zone, spune Robbie McGoran, șeful departamentului de achiziții de lucrări și dezvoltare comercială la Joseph Gallagher, o firmă de inginerie civilă și excavare de tuneluri.

Țările care se învecinează cu Rusia pun din ce în ce mai multe întrebări despre subteranizare. „Sunt foarte precauți în privința cui îi vor lăsa să își facă treaba – și, de asemenea, îngroparea [infrastructurii] și asigurarea că este bine protejată. Observăm asta”, adaugă el.

McGoran mai spune că tehnologii precum sistemele de ghidare cu laser și giroscoapele, care ajută mașinile să își determine poziția în raport cu lumea din jurul lor, au făcut ca săparea de tuneluri să fie mai precisă în ultimii ani.

Cu toate acestea, există încă provocări semnificative, de la eliberarea de gaze potențial periculoase blocate în pământ până la probleme ocazionale de inundații. Inovațiile dramatice în echipamentele de forare a tunelurilor, care cresc semnificativ rata cu care pot fi săpate tuneluri, nu apar foarte des.

„De obicei, măsurăm [progresul] în milimetri pe minut”, spune McGoran.

Rețeaua Națională

În Regatul Unit, nu există încă o schimbare vizibilă către amplasarea infrastructurii critice în subteran, spune Mark Neller, lider în domeniul energiei pentru Europa, India, Orientul Mijlociu și Africa la firma de consultanță în inginerie Arup.

Deși în unele locuri, tunelurile sunt în mod clar necesare. Neller și colegii săi au lucrat la proiectul London Power Tunnels , în valoare de 1 miliard de lire sterline, care a presupus construirea a 29 km de tuneluri sub Londra pentru a găzdui cabluri electrice mari.

Aceasta a fost alegerea perfectă pentru o zonă urbană atât de aglomerată, dar, deoarece săparea de tuneluri poate fi de câteva ori mai scumpă decât infrastructura de cabluri supraterane, Neller spune că, în alte locuri, simpla instalare de circuite suplimentare poate oferi o rezistență suficientă.

„Aceasta este de fapt o modalitate mult mai rentabilă”, spune el. „Sistemul electric [din Marea Britanie] este proiectat cu multă redundanță încorporată.”

Richard Little, consultant în politici de infrastructură și editor al Journal of Critical Infrastructure Policy, își amintește de ultimele zile ale Războiului Rece, când amenințarea unui război nuclear total a făcut ca construirea de buncăre să fie un subiect frecvent de discuție în Occident.

Până în prezent, Elveția impune ca fiecare cetățean să aibă acces la un buncăr nuclear . Multe clădiri de apartamente din țară au astfel de facilități în subsol.

„Multe dintre ele au fost chestii autentice de genul Dr. Strangelove”, spune Little, referindu-se la discuțiile despre construirea de buncăre în timpul administrației președintelui Ronald Reagan. „Lumea se va sfârși, dar cred că vom adăposti aici câteva sute de oameni esențiali și vor supraviețui.”

Little, autorul documentelor de politici privind infrastructura critică subterană în anii 1990, adaugă: „A devenit destul de repede evident că nu poți pune totul în subteran.”

Astăzi, ar putea merita să se identifice instalații specifice care ar fi dificil de repornit sau de înlocuit, în cazul unui atac, ca fiind candidate pentru subteranizare. „Primul lucru care mi-a venit în minte a fost fabricarea de cipuri [de calculator]”, spune Little, oferind un exemplu.

„Sunt sigur că, în anumite cazuri, instalațiile subterane ar avea mult sens – dar totul se rezumă la ceea ce este critic.”