Vysokotlaký čistič jako vrták do ledu

Hned po Arktidě a Antarktidě jsou ledovce ve velehorách Asie třetím největším rezervoárem čisté vody na Zemi. V období tání plní jejich voda nejdůležitější řeky kontinentu a zásobuje miliardy lidí pitnou vodou. Díky jejich vysoké poloze jsou tyto oblasti mimořádně dotčeny klimatickými změnami. Následky pro region jsou přitom fatální: Hrozí laviny, záplavy a dlouhodobě závažný nedostatek vody. Geologové používají vysokotlaké čističe jako vrtáky, aby nahlédli do hlubokých vrstev ledu.

Everdrill – mimořádný projekt

Je mimořádně důležité pochopit, co se v těchto masách ledu odehrává, což je úkolem geologů jako Dr. Duncana Quinceyho z University of Leeds a profesora Bryna Hubbarda z Aberystwyth University ve Walesu. V budoucnosti by měly počítačové modely předpovídat, kdy může dojít k pohybům a dalším změnám ledovcových trhlin. K tomu jsou zapotřebí data z vnitřku ledovců, která si lze obstarat jen velmi obtížně.

Senzory v různých hloubkách měří například teplotu nebo tloušťku ledu. Již od roku 1992 používají profesor Hubbard a jeho kolegové vysokotlaké čističe firmy Kärcher pro vrtání do ledu. Robustní, benzinové teplovodní modely přitom pracují se zachycenou vodou z tání ledovce. Bodová tryska na konci vysokotlaké hadice slouží jako hlava vrtáku a je spouštěna na kladkostroji do ledu.

Na jaře 2017 byla metoda poprvé použita v Himalájích: Pod vedením Dr. Duncana Quinceyho a názvem projektu „Everdrill“ bylo naplánováno prozkoumat ledovec Khumbu na Mount Everestu. Výzvou pro tým a jeho vybavení byla především nadmořská výška, neboť tlak vzduchu a množství kyslíku jsou v 5.000 metrech nad mořem o polovinu menší.

Interview s profesorem Brynem Hubbardem

Geolog professor Bryn Hubbard vrtá již 25 let díry do ledovců, aby zkoumal jejich vlastnosti. K tomu využívá vysokotlaké teplovodní čističe firmy Kärcher. Společně se svým týmem vyvrtal již 650 metrů do hloubky ledu.

Pane profesore Hubbarde, v souvislosti s projektem EverDrill jste vrtal v nadmořské výšce až 5.000 metrů. Dosáhla expedice svých cílů?

Ano, vytyčených cílů jsme téměř dosáhli a vlastní očekávání pro tuto první sezónu pravděpodobně dokonce předčili. Podařilo se nám vyvrtat díry do hloubky několika desítek metrů, na třech místech podél podélné strany ledovce Khumbu. Všechny byly vybaveny senzory, které budou dále zaznamenávat údaje, včetně informací o teplotě uvnitř, vnitřím pohybu a tlaku vody. Současně prověřujeme pohyb na povrchu ledovce a jeho hydrologii.

Jak se vám podařilo vzhledem k takovým náročným výzvám, včetně vysoké nadmořské výšky, dostat vaše veškeré vybavení na ledovec?

Díky úžasné práci místních nosičů a zkušených pilotů helikoptér se nám podařilo dostat naše vybavení na ledovec a úspěšně se pohybovat mezi jednotlivými stanovišti sem a tam. To bylo samo o sobě mistrovským výkonem, když si pomyslíte, že terén je extrémně obtížný a maximální užitné zatížení helikoptéry v této výšce činí méně než 200 kg.

Můžete nám popsat, jak proces vrtání probíhá?

Proces vrtání je velmi jednoduchý: Čerpáme vodu z povrchových vod a jezer do usazovací nádrže. Odtamtud odchází do vysokotlakého teplovodního čističe, kde se ohřeje a natlakuje. Tato voda je poté vedena termoplastovou vysokotlakou hadicí do cca 2 m dlouhé ocelové nebo mosazné trubky, kterou nazýváme „vrtné kopí“. Na konci vrtného kopí upevníme držák trysky a bodovu trysku, která vodu protlačuje pod vysokým tlakem kruhovým otvorem o velikosti cca 1 mm. Tento vysokotlaký parsek teplé vody rozpouští led, zatímco kopí pomalu proniká otvorem do ledovce. Teoreticky se kopí ledu nikdy nedotkne ledu, takže zůstane viset jako kyvadlo, a tak může vertikálně vrtat. V praxi, především když se do otvoru dostane suť, tomu může být ovšem jinak. Vrtání teplou vodou může probíhat o rychlosti více než 2 metry za minutu, ale v důsledku povrchové a englaciální suti a omezeného spalování ve vysoké nadořské výšce byl pokrok na ledovci Khumbu velmi pomalý – ne rychlejší než 0,5 m za minutu. Pro porovnání: Na úrovni moře dosahujeme při vrtání přibližně 2 metry za minutu. Každopádně je postup 0,5 m za minutu daleko lepší, než vůbec žádný a my jsme navíc měli dostatek času.

Po dobu celého projektu jste vykonávali mnoho fyzických úkolů, kromě jiného jste byli po dobu několika týdnů vystaveni vysoké nadmořské výšce a chladu. Podnikali jste něco mimořádného, abyste si váš čas nějak zpříjemnili?

Pomocné síly a nosiči byli velmi příjemnou společností, ochotnou a efektivní. Krajina je ohromující a překvapuje vás neustále něčím novým. Internet je na ubytování k dispozici až do základního tábora na Mount Everestu, což nám umožňovalo častý kontakt s okolním světem. Je však třeba říci, že vtipy Duncanse skutečně nepomáhaly.

Co se Vám osobně nejvíce líbilo na vaší poslední expedici na ledovec Khumbu?

Jelikož jsem vrtal otvory do mnoha ledovců v nádherných krajinách, musím říci, že to byl pravděpodobně celkový zážitek: let do Káthmándú a pobyt v tomto městě, přelet na letiště v Lukle (s jeho startovní a přistávací dráhou, která se nachází přímo pod horským masívem), trek do základního tábora na Mount Everestu a práce tam, a nakonec prožít to vše ještě jednou při zpáteční cestě. Jelikož byla naše práce úspěšná, jednalo se o mimořádně obohacující a úspěnou celkovou zkušenost.

Co chystáte dalšího po projektu EverDrill? Necháte nás nahlédnout do vašich nadcházejících projektů?

Druhá sezóna EverDrillu začne v dubnu 2018, kdy naše otvory a experimenty na základě výsledků první sezóny zpřesníme. Doufáme, že v blízké budoucnosti budeme spolupracovat s inženýry firmy Kärcher na vývoji a testování systému vrtání teplou vodou, který bude možné použít v ještě vyšších polohách. Tím bychom mohli rekonstruovat prostorové výkyvy v uskupení sněhu v celé oblasti Himalájí. Na jiném místě a později v roce 2018 plánuji používat paralelně pět vysokotlakých čističů HDS 1000 DE firmy Kärcher, abychom měli k dispozici dostatek teplé vody pro otvory až do hloubky 1,3 km a dosáhli tak rozhraní podloží arktického ledovce Store v západním Grónsku.

Další informace naleznete na stránkách projektového týmu: http://www.everdrill.org/

HDS 801 B

Vysokotlaký teplovodní čistič HDS 801 B byl vybrán pro toto mimořádné nasazení, jelikož se vyznačuje lehkou a kompaktní konstrukcí pro přepravu helikoptérou k vrtaným otvorům.

Maximální nezávislost

Účinný čtyřtaktní benzinový, resp. naftový motor s rezervním startérem
Výkonné motory pro správné nasazení
Použitelný nezávisle na zásobování elektrickou energií

Pro nejtvrdší nasazení

Robustní ocelový rám chrání všechny komponenty
Závěs pro jeřáb při používání v půjčovnách i ve stavebnictví, zemědělství a lesnictví