Ahora con dos o tres nevadas fuertes las estaciones de esquí son capaces de mantener sus pistas en buenas condiciones durante toda la temporada gracias a este milagro de la tecnología. Vamos a ver cómo se realiza.
Lo primero que debemos de tener en cuenta es que la nieve “artificial” es nieve de verdad, sin ingrediente químico alguno, la única diferencia es que se obtiene mediante máquinas, por lo que en los últimos años se está tendiendo a denominarla nieve “producida”. Los copos de nieve son sólo cristales de hielo. De manera natural el agua se evapora de ríos, mares y lagos. Esta humedad retenida en el ambiente, cuando se dan ciertas condiciones de saturación del aire, cae a la tierra de nuevo, en forma de lluvia o, si el frío es suficiente, en forma de nieve. En su caída los cristales originales van absorbiendo más agua, creándose así las famosas estructuras que todos conocemos.
Tipos de copos de nieve
Las máquinas lo que hacen es acortar este proceso. No hay fase de evaporación, sino que el agua es bombeada desde un depósito, lago o río hasta los famosos cañones. En ellos se encuentra con aire a presión que la pulverizará hacia el exterior. Ahora el frío reinante hará el resto, congelando estás minúsculas gotitas de agua antes de caer al suelo. El resultado: nieve. Aunque si la observáramos al microscopio nos encontraríamos con bolitas irregulares y no con la estructura descrita anteriormente, sobre todo debido a la rapidez del proceso.
Pero no toda la nieve producida es igual. Es más, se puede ajustar a nuestros deseos y necesidades. Lo primero es decidir la cantidad de agua. Aunque la nieve seca, con poco agua, suele ser mejor para esquiar por sus características de deslizamiento, muchas veces es más interesante hacer nieve más húmeda. La principal razón es el mayor volumen de la misma con lo que se consigue cubrir más rápidamente una zona muy erosionada por el paso de esquiadores. O a principio de temporada, para conseguir una buena base, echando más tarde nieve seca por encima. Fundamental para mantener las pistas en buen estado es disfrutar de temperaturas suficientemente frías y llevar a cabo un correcto trabajo con las máquinas pisapistas.
El segundo factor importante es la frecuencia con la que se hace nieve. Simplemente la nieve “fresca” es mucho más divertida y fácil de esquiar. Lo ideal entonces sería hacer a principio de temporada un gran volumen de nieve muy pesada, con la que obtener una gran base, para después producir nieve más seca y ligera tan frecuentemente como lo permita la meteorología de la zona.
- Agua
El principio. Aunque puede parecer impresionante que muchas estaciones tengan cañones en más del 80% de su superficie esquiable, es mucho más importante la cantidad de nieve que puede producir en un determinado tiempo, ya que esto nos indicará su capacidad para abrir lo antes posible o cubrir de nieve reciente una determinada zona a lo largo de la temporada. Y todo esto viene determinado por la cantidad de agua disponible y la capacidad de bombeo de sus instalaciones.
Pero, una vez que se dispone de ese agua, ¿qué debemos hacer? ¿qué hace que se convierta en nieve? Habrá que enfriarla antes de bombearla a los cañones. En términos puramente físicos el frío no existe sino que habrá una transferencia de calor del cuerpo a mayor temperatura al de menor. Cuando el agua se congela, cede calor hasta que se cristaliza completamente. Se asume que esto se produce a una temperatura de 0ºC, pero la realidad es que esto sólo es válido para condiciones muy específicas (agua destilada, 1 atm de presión).
Cuando miramos un termómetro estamos obteniendo la temperatura “seca”. Conocerla puede ser suficiente para saber si ponernos un abrigo o no, pero no lo es para producir nieve. Deberemos conocer la humedad del ambiente.
Por poner un ejemplo con el cuerpo humano. Con una temperatura de 25ºC y un 95% de humedad relativa sentimos calor, y nuestro cuerpo reaccionará sudando. Este sudor se evapora, pero en un día húmedo el ambiente no podrá absorber tanta cantidad como en un día más seco, por ejemplo, con 30 grados y 20% de humedad perderemos calor más rápido, por lo que la sensación de calor será menor, aunque no lo sea la temperatura.
De esta misma manera es afectado el proceso de producción de nieve. Cuando la humedad es de un 100%, es decir, el aire está saturado, la temperatura húmeda y seca coinciden en lo que se denomina el punto de rocío. Pero cuando la cantidad de agua es poca, aunque nuestro termómetro clásico esté por encima de 0º, se podrá producir nieve debido a la elevada capacidad del ambiente de absorber humedad, y por lo tanto congelar fácilmente las gotitas pulverizadas por le cañón. El límite suele estar en unos 4ºC para muy bajas humedades relativas.
- Aire
La clave para que todo funcione. El aire cumple un doble propósito en la producción de nieve. Por un lado “rompe” el agua en partículas del tamaño adecuado para que se congelen, impulsándola al exterior. Por otro lado el mismo chorro de aire empieza el proceso de congelación. Veamos cómo.
Lo primero que deberemos comprender es lo que pasa cuando se comprime. El aire es un gas, más concretamente, una mezcla de gases. A diferencia de los líquidos, se puede comprimir de forma que un mismo volumen de aire puede ocupar mucho menos espacio, eso sí, con el consiguiente aumento de presión. Las leyes de los gases nos dan una relación entre presión, volumen y temperatura que nos indica que cuando aumentamos la presión también lo hace la temperatura. Pero esa temperatura no se mantiene necesariamente alta, sino que puede reducirse.
Cuando se expande un gas comprimido el proceso se produce de manera inversa. Se cede una gran cantidad de energía mecánica y se absorbe mucho calor. Por esto es tan importante el aire. La energía mecánica lo que hace es romper el agua en pequeñas partículas y el calor es absorbido del agua, es decir, la enfría.
Capacidad del sistema
Hay dos variables que se tienen en cuenta para medir la capacidad de un sistema de producción de nieve relativas al aire. Por un lado está el volumen comprimido que se mide en metros cúbicos por minuto que entran en los compresores. Por otro lado está la presión a la que ese aire es comprimido.
La compresión se lleva a cabo en varias cámaras colocadas en serie entre las que hay un cierto número de turbinas. Se suele hacer en dos o tres etapas dependiendo de la presión final que queramos alcanzar (de presión atmosférica (1atm), a 2, 5 y 10 sucesivamente).
Aunque la mayor parte de los sistema de producción pueden trabajar a 5atm, cuanto más aumentemos la presión dispondremos de mayor energía mecánica y se podrá producir nieve a mayor temperatura ambiente ya que el chorro de aire nos proporcionará más frío. Además, si los compresores están disponibles, también se podrá producir a menor presión, pero conectando más cañones de manera simultánea.
Obtención del máximo beneficio
Es caro comprimir tanto aire a esa presión, por lo que las empresas intentarán aprovechar hasta el último metro cúbico de aire. Para hacernos una idea, un compresor incluida la instalación puede costar hasta 300.000 euros, y una estación llega a gastar 1.200.000 euros entre combustible, mantenimiento y operarios.
Como ya hemos comentado, al comprimir aire la temperatura aumenta rápidamente. En las primeras etapas se refrigera haciendo circular agua. Pero en las últimas etapas la compresión es tan brusca que se llega a temperaturas de hasta 110ºC. Si dejaran el aire así, el frío producido en la expansión no se invertiría en congelar el agua, por lo que se debe de someter a un proceso de refrigeración en unas máquinas llamadas aftercoolers.
Hay otra importante razón para realizar este proceso. El aire también contiene humedad, no compresible, que puede ser significativa. Cuando esta se mete en los conductos que llegan hasta los cañones se va condensando gradualmente, reduciendo la sección efectiva de las tuberías y creando picos de presión perjudiciales para el sistema o llegando incluso a bloquearlas.
Pero lo más perjudicial es que llega menos aire a los cañones, lo que conlleva menos impulso y menos refrigeración. El resultado es nieve muy húmeda o hielo en la pista. Los aftercoolers, al reducir la temperatura condensan la humedad, eliminándose en forma de agua pura.
Todo este sistema de aire tiene una finalidad: crear nieve lo más homogénea posible. Si la compresión no es buena habrá diferencias entre los cañones de arriba y de debajo de la pista, e incluso entre un cañón y otro. Unos aparatos bien mantenidos y con suficiente capacidad permiten fabricar más nieve y de mejor calidad sin aumentar de manera significativa los costes.
- Cañones
Considerándolos de una manera simple, los cañones son sólo una tubería en la que coinciden el agua y el aire. La primera es la materia prima para obtener nieve y la otra impulsa y refrigera el proceso. ¿Sencillo, no? Eso les gustaría a los fabricantes.
Principalmente hay dos tipos de cañones: los airless, conocidos en España como de baja presión y los air/water o alta presión.
Cañones de baja presión:
Pueden ser montados de manera permanente o móviles. Tan solo necesitan una fuente de agua y otra de energía. Tienen forma de barril en cuyo borde hay pulverizadores de agua no muy diferentes de los que se utilizan para regar los jardines. En el centro hay un ventilador que es el que rompe aun más las gotas de agua y las expulsa a cierta distancia.
Este tipo de cañones son más baratos que los de alta presión, principalmente debido a que no hay necesidad de comprimir aire ni de llevarlo hasta los cañones. Únicamente es necesaria una línea de alta tensión en el borde de la pista. Pero tiene algunas desventajas. Aunque producen una gran cantidad de nieve son difíciles de mover y su precio suele ser mayor de 12.000 euros por unidad, sin incluir instalación.
Cañones de alta presión:
Son los más utilizados en las estaciones, existiendo en el mercado más de una docena de modelos diferentes. Los primero modelos fueron bastante ingeniosos, pero muy ineficaces ya que sólo producían buena nieve a temperaturas muy bajas. A mediados de los 70, cuando se popularizó su uso, se mejoraron mucho, pero seguían estando a mucha distancia de los actuales a nivel de facilidad de uso, eficiencia y consistencia en la producción.
Con costes situados entre 360 y 1.800 euros, siguen siendo un producto caro. La variación de precio es debido a los diferentes modelos, según su volumen de producción o la temperatura a la que trabajan mejor. La mayor parte de las estaciones lo que hacen es usar equipo antiguo que se va reemplazando por nuevo cuando se estropea o en las ampliaciones de zonas.
El cañón perfecto debe ser sencillo, resistente a la congelación, que lance la nieve a bastante distancia para cubrir una zona grande. Debería trabajar bien en un amplio rango de temperaturas, produciendo al mismo tiempo nieve de tamaño uniforme. Es eficiente energéticamente hablando, necesitando poco aire comprimido, lo que hace que sea más silencioso. Además tendría que ser pequeño, ligero y fácil de mover por los operarios en caso de necesidad.
- Ordenadores
Por un lado proporcionan un control centralizado de bombas y compresores, así como asegurando la calidad de la producción mediante ajustes debidos a las variables condiciones meteorológicas.
El coste energético se controla de varias maneras. Primero, el operador sabe la cantidad de electricidad que está usando en cada momento, asegurándose que no sobrepase la contratada con la red. Segundo, sabe qué aparato está funcionando en cada momento y cómo lo está haciendo, cuál es la cantidad de agua que se está bombeando y a qué presión, así como el aire comprimido disponible.
Con todo este conocimiento, el controlador puede conectar o parar compresores y bombas con un simple click del ratón, añadiéndolos al sistema cuando sean necesarios en vez de estar perdiendo energía por demasiada potencia conectada.
Uno de los mayores retos para producir nieve de alta calidad es el control exacto de cuanta agua por metro cúbico de nieve se utiliza, siendo este el parámetro más critico en su peso y esquiabilidad. Hasta ahora la única manera de comprobarlo era con una persona junto al cañón que, con su experiencia, ajustara la mezcla.
Obviamente, esto es muy subjetivo y hay muchas variaciones posibles. El ordenador consigue recalcular todos los parámetros para cada cañón mediante pequeñas estaciones metereológicas situadas por toda la montaña. Aun así la producción de nieve sigue requiriendo un duro trabajo en las pistas, pero todos estos sistemas computerizados eliminan muchas conjeturas sobre la cantidad de agua y aire, produciendo la nieve más homogéneamente y con mayor calidad.
Nieve artificial y medio ambiente: ¿incompatibles?
Una de las preguntas más comunes relativas a la producción de nieve es su impacto medioambiental. Lo primero que no debemos olvidar es que no se utilizan productos químicos, sino única y exclusivamente agua. ¿Daña esta agua el medio ambiente?
Si pensamos en la cantidad de agua usada por una instalación de tamaño medio, unos 35.000 litros por minuto, realmente parece mucho agua. Todo esta agua produce unos 85 metros cúbicos de nieve, suficiente para cubrir un campo de fútbol con un metro de nieve seca.
Dejando aparte que muchas estaciones sin nieve artificial no tendrían una temporada viable económicamente, con la consiguiente pérdida de puestos de trabajos y comercios adyacentes a los complejos, hay que reconocer que el impacto en el medioambiente de la producción de nieve es mínimo.
Lo primero que deberemos es hacer la comparación adecuadamente. Si pensamos en 1 litro de leche, o de gasolina, y lo multiplicamos por 35.000, realmente es mucho. Pero si nos damos cuenta que una piscina, por ejemplo de 50x20 metros, con profundidad media de 1,5, obtenemos 1.500.000 litros. O en un río, o un pantano... La verdad es que no es tanto agua.
Pero toda esta agua ¿realmente se gasta? Esto no es un proceso lineal en el que entra agua por un lado y se pierde por el otro. El mismo agua que se deposita en forma de nieve en las montañas vuelve a los depósitos cuando se funde, reutilizándose en el sistema. Al final lo que se hace es mantener esa agua en la montaña durante más tiempo, acabando en los ríos al final de la temporada.
Hay una pequeña parte que sí que se “pierde”. Cuando estamos trabajando con ella un poco se evapora o sublima, con lo que vuelve a la atmósfera. Además en una sólo nevada de medio metro, algo muy habitual, cae la misma cantidad de agua que una estación puede usar en todo el año.
Como conclusión, la nieve artificial no es un proceso dañino para el medio ambiente, y oponerse a ello suele ser la mayor parte de las veces un tema de falta de información o de intereses políticos.
