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17 de octubre 2014    /   CREATIVIDAD
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Falkirk Wheel: la rueda que levanta barcos

17 de octubre 2014    /   CREATIVIDAD     por          
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El agua llega a todos lados. A todos. Y es un problema que desde siempre se ha intentado atajar en el mundo de la construcción: goteras, capilaridades, humedades, cañerías sueltas, inundaciones. Pero el agua no se queda quieta y acaba llegando donde no queremos que llegue. Queremos que se quede en su sitio, tranquila, y que solo se mueva cuando le decimos que se mueva y por donde le decimos que tiene que ir. Pero es imposible, de verdad. El dilema de nuestra convivencia con el agua lo ejemplificaba de manera tan irónica como precisa el escritor y periodista americano Ambrose Bierce cuando, en el Diccionario del Diablo, definía océano como «Cuerpo de agua que ocupa unas dos terceras partes de un planeta hecho para el ser humano, el cual no tiene agallas para respirar».
Sí, el agua siempre encuentra un camino. Salvo cuando no lo encuentra, y entonces tenemos que guiarla nosotros.
Esclusas y ascensores
Desde que existe la civilización, la ingeniería civil es la responsable de las construcciones más monumentales que el hombre ha llevado a cabo. Y cuando la ingeniería civil se encuentra con ríos o mares, su respuesta es aún más firme y más ciclópea. Porque, efectivamente, se enfrenta a lo inabarcable: domar el agua. Puertos, pantalanes, calas, drenajes y compuertas.
Y también canales, claro. Cañerías del tamaño de una ciudad o incluso de una provincia. La demostración de musculatura definitiva.
Seguramente la construcción civil más importante –y más colosal- que ha hecho el ser humano en su historia sea el Canal de Panamá. Una conexión interoceánica que reduce a apenas 78 kilómetros un trayecto que, hasta 1914, recorría varios miles prolongándose durante meses.  El problema con la vía de Panamá no se limitaba a la canalización del mar, sino también a la diferencia de altura entre los niveles de ambos océanos. Para resolverlo se recurrió al antiguo sistema de esclusas que, desde el Imperio Romano, había poblado los canales de medio mundo. Aunque a una escala definitivamente mucho mayor.

Esclusa de Miraflores en el Canal de Panamá. Fotografía: Roger Wolldstadt (CC)
Esclusa de Miraflores en el Canal de Panamá. Fotografía: Roger Wolldstadt (CC)

Es sencillo: cuando llega al salto de nivel, el barco se detiene en un segmento del canal entre dos compuertas, una se cierra y la otra se abre comunicando los vasos de agua y equilibrando la altura en la que se encontraba el navío con la que desea alcanzar para continuar su viaje.
El problema que presenta el sistema de esclusas es que solo permite desniveles de una determinada altura, lo cual obliga a que el trayecto tenga una distancia mínima, normalmente de varios kilómetros. Y lo malo de los canales es que, como hemos desviado el curso natural del agua, a veces tenemos que salvar una altura considerable en apenas unos metros de trayecto. Entonces la ingeniería civil se alía con la ingeniería mecánica para construir –casi deberíamos decir, fabricar- ascensores navales.
Ascensor fluvial en el Canal de Trent, en Ontario. Fotografía: Robert Taylor (CC)
Ascensor fluvial en el Canal de Trent, en Ontario. Fotografía: Robert Taylor (CC)

El ascensor naval es un artefacto que, como su propio nombre indica, levanta –y desciende- barcos. A veces mediante sistemas de guías laterales, pero a menudo con soportes telescópicos, el ascensor eleva una plataforma horizontal entre las dos cotas a conectar. Sin embargo, este método tiene un grave inconveniente con el tamaño, porque el mecanismo debe mover y soportar no solo el peso del barco, sino también el de toda el agua que la propia nave necesita, con el enorme gasto de energía que ello conlleva. Así, este sistema de ascensores mecánicos se emplea de manera casi exclusiva en canales fluviales de pequeño caudal. Y con todo, su respuesta dista mucho de ser ecosostenible.
Entonces, ¿existe algún sistema que permita conectar canales a distintas alturas en distancias reducidas y con un desempeño energético equilibrado?
La Rueda de Falkirk
En 1997, la Millennium Commission, organismo británico encargado de coordinar los eventos de celebración del cambio de siglo, anunció que financiaría el 42% de la construcción de un nuevo enlace entre los canales Forth y Clyde con el Union Canal, cerca de la localidad de Falkirk, en el centro de Escocia. Este empuje económico sirvió para que la sociedad pública de canales, la British Waterways Board, decidiese construir una conexión que había desaparecido hacía ya más de sesenta años.
Hasta 1933, el enlace de Falkirk se realizaba mediante un sistema de once esclusas, pero su elevado coste de mantenimiento respecto al uso al que se sometía terminó por cerrarlas al tránsito condenando la instalación.
Con el error del pasado en mente, la BWB exigió como premisa principal del nuevo enlace que fuese energéticamente sostenible. Al menos, que lo fuese lo máximo posible.
Fotografía: Mike Beltzner (CC)
Fotografía: Mike Beltzner (CC)

«La propuesta inicial de los ingenieros se parecía a la noria de un parque de atracciones. Así que nosotros tomamos como referencia las norias, pero no las de las ferias, sino las tradicionales norias de agua.» afirma Tony Kettle, arquitecto de la firma escocesa RMJM y responsable último de la Falkirk Wheel. «La diferencia es que nosotros cargamos por igual todos los ‘cubos’. De esta manera, al tener un peso similar en ambas góndolas, tanto la de subida como la de bajada, el gasto energético se reduce notablemente», añade.
Para convencer a los organismos de que financiasen su proyecto, Tony Kettle construyó una maqueta del artefacto. Tenía tal confianza en la sencillez y la eficacia del mecanismo que no la hizo con madera o cartón, sino con piezas de Lego que tomó prestadas a su hijo de 8 años. La prueba a escala se mostró perfectamente efectiva y así, la Falkirk Wheel se construyó siguiendo el diseño de Kettle, aunque sustituyeron los engranajes de plástico por unos de acero, eso sí.
Maqueta de Lego del mecanismo de la Falkirk Wheel
Maqueta de Lego del mecanismo de la Falkirk Wheel. (DP)

Los engranajes reales. (DP)
Los engranajes reales. (DP)

El nuevo enlace fluvial de Falkirk se abrió al público en 2002 y, en efecto, su sistema centrífugo de doble góndola es mucho más eficaz que el de un ascensor naval de recorrido vertical. «Por supuesto, también tiene un mecanismo motorizado para limitar la velocidad, pero su rendimiento energético es mucho menor que el que parece porque, de hecho, se limita a controlar la velocidad, no a empujar las góndolas» dice Kettle.
Fotografía: Martin Burns (CC)
Fotografía: Martin Burns (CC)

Vista bajo el acueducto superior. A la derecha, el Centro de Visitantes. Fotografía: Son of Groucho
Vista bajo el acueducto superior. A la derecha, el Centro de Visitantes. Fotografía: Son of Groucho (CC)

Junto a la Rueda, el mismo equipo de RMJM construyó un nuevo edificio destinado a centro de visitantes. Porque la Millennium Commision no quería solo un aparato de ingeniería civil, sino también «Un lugar para celebrar la historia de los caminos fluviales escoceses y la visión con la que se abrían al nuevo milenio». El Visitor Center de la Falkirk Wheel recibe unos 400.000 visitantes cada año, de los cuales, más de 100.000 toman uno de los barcos que sale cada hora y realizan el camino de la Rueda. En total, casi cuatro millones y medio de personas han visitado la Falkirk Wheel desde su inauguración y más de un millón han salvado los 35 metros de altura que separan los canales en un viaje circular, entre hormigón y engranajes.
Sobre una masa de agua domesticada pero sostenible.
Falkrikwheelanimationmedium
La Falkirk Wheel en acción. Animación: Famine (CC)

El agua llega a todos lados. A todos. Y es un problema que desde siempre se ha intentado atajar en el mundo de la construcción: goteras, capilaridades, humedades, cañerías sueltas, inundaciones. Pero el agua no se queda quieta y acaba llegando donde no queremos que llegue. Queremos que se quede en su sitio, tranquila, y que solo se mueva cuando le decimos que se mueva y por donde le decimos que tiene que ir. Pero es imposible, de verdad. El dilema de nuestra convivencia con el agua lo ejemplificaba de manera tan irónica como precisa el escritor y periodista americano Ambrose Bierce cuando, en el Diccionario del Diablo, definía océano como «Cuerpo de agua que ocupa unas dos terceras partes de un planeta hecho para el ser humano, el cual no tiene agallas para respirar».
Sí, el agua siempre encuentra un camino. Salvo cuando no lo encuentra, y entonces tenemos que guiarla nosotros.
Esclusas y ascensores
Desde que existe la civilización, la ingeniería civil es la responsable de las construcciones más monumentales que el hombre ha llevado a cabo. Y cuando la ingeniería civil se encuentra con ríos o mares, su respuesta es aún más firme y más ciclópea. Porque, efectivamente, se enfrenta a lo inabarcable: domar el agua. Puertos, pantalanes, calas, drenajes y compuertas.
Y también canales, claro. Cañerías del tamaño de una ciudad o incluso de una provincia. La demostración de musculatura definitiva.
Seguramente la construcción civil más importante –y más colosal- que ha hecho el ser humano en su historia sea el Canal de Panamá. Una conexión interoceánica que reduce a apenas 78 kilómetros un trayecto que, hasta 1914, recorría varios miles prolongándose durante meses.  El problema con la vía de Panamá no se limitaba a la canalización del mar, sino también a la diferencia de altura entre los niveles de ambos océanos. Para resolverlo se recurrió al antiguo sistema de esclusas que, desde el Imperio Romano, había poblado los canales de medio mundo. Aunque a una escala definitivamente mucho mayor.

Esclusa de Miraflores en el Canal de Panamá. Fotografía: Roger Wolldstadt (CC)
Esclusa de Miraflores en el Canal de Panamá. Fotografía: Roger Wolldstadt (CC)

Es sencillo: cuando llega al salto de nivel, el barco se detiene en un segmento del canal entre dos compuertas, una se cierra y la otra se abre comunicando los vasos de agua y equilibrando la altura en la que se encontraba el navío con la que desea alcanzar para continuar su viaje.
El problema que presenta el sistema de esclusas es que solo permite desniveles de una determinada altura, lo cual obliga a que el trayecto tenga una distancia mínima, normalmente de varios kilómetros. Y lo malo de los canales es que, como hemos desviado el curso natural del agua, a veces tenemos que salvar una altura considerable en apenas unos metros de trayecto. Entonces la ingeniería civil se alía con la ingeniería mecánica para construir –casi deberíamos decir, fabricar- ascensores navales.
Ascensor fluvial en el Canal de Trent, en Ontario. Fotografía: Robert Taylor (CC)
Ascensor fluvial en el Canal de Trent, en Ontario. Fotografía: Robert Taylor (CC)

El ascensor naval es un artefacto que, como su propio nombre indica, levanta –y desciende- barcos. A veces mediante sistemas de guías laterales, pero a menudo con soportes telescópicos, el ascensor eleva una plataforma horizontal entre las dos cotas a conectar. Sin embargo, este método tiene un grave inconveniente con el tamaño, porque el mecanismo debe mover y soportar no solo el peso del barco, sino también el de toda el agua que la propia nave necesita, con el enorme gasto de energía que ello conlleva. Así, este sistema de ascensores mecánicos se emplea de manera casi exclusiva en canales fluviales de pequeño caudal. Y con todo, su respuesta dista mucho de ser ecosostenible.
Entonces, ¿existe algún sistema que permita conectar canales a distintas alturas en distancias reducidas y con un desempeño energético equilibrado?
La Rueda de Falkirk
En 1997, la Millennium Commission, organismo británico encargado de coordinar los eventos de celebración del cambio de siglo, anunció que financiaría el 42% de la construcción de un nuevo enlace entre los canales Forth y Clyde con el Union Canal, cerca de la localidad de Falkirk, en el centro de Escocia. Este empuje económico sirvió para que la sociedad pública de canales, la British Waterways Board, decidiese construir una conexión que había desaparecido hacía ya más de sesenta años.
Hasta 1933, el enlace de Falkirk se realizaba mediante un sistema de once esclusas, pero su elevado coste de mantenimiento respecto al uso al que se sometía terminó por cerrarlas al tránsito condenando la instalación.
Con el error del pasado en mente, la BWB exigió como premisa principal del nuevo enlace que fuese energéticamente sostenible. Al menos, que lo fuese lo máximo posible.
Fotografía: Mike Beltzner (CC)
Fotografía: Mike Beltzner (CC)

«La propuesta inicial de los ingenieros se parecía a la noria de un parque de atracciones. Así que nosotros tomamos como referencia las norias, pero no las de las ferias, sino las tradicionales norias de agua.» afirma Tony Kettle, arquitecto de la firma escocesa RMJM y responsable último de la Falkirk Wheel. «La diferencia es que nosotros cargamos por igual todos los ‘cubos’. De esta manera, al tener un peso similar en ambas góndolas, tanto la de subida como la de bajada, el gasto energético se reduce notablemente», añade.
Para convencer a los organismos de que financiasen su proyecto, Tony Kettle construyó una maqueta del artefacto. Tenía tal confianza en la sencillez y la eficacia del mecanismo que no la hizo con madera o cartón, sino con piezas de Lego que tomó prestadas a su hijo de 8 años. La prueba a escala se mostró perfectamente efectiva y así, la Falkirk Wheel se construyó siguiendo el diseño de Kettle, aunque sustituyeron los engranajes de plástico por unos de acero, eso sí.
Maqueta de Lego del mecanismo de la Falkirk Wheel
Maqueta de Lego del mecanismo de la Falkirk Wheel. (DP)

Los engranajes reales. (DP)
Los engranajes reales. (DP)

El nuevo enlace fluvial de Falkirk se abrió al público en 2002 y, en efecto, su sistema centrífugo de doble góndola es mucho más eficaz que el de un ascensor naval de recorrido vertical. «Por supuesto, también tiene un mecanismo motorizado para limitar la velocidad, pero su rendimiento energético es mucho menor que el que parece porque, de hecho, se limita a controlar la velocidad, no a empujar las góndolas» dice Kettle.
Fotografía: Martin Burns (CC)
Fotografía: Martin Burns (CC)

Vista bajo el acueducto superior. A la derecha, el Centro de Visitantes. Fotografía: Son of Groucho
Vista bajo el acueducto superior. A la derecha, el Centro de Visitantes. Fotografía: Son of Groucho (CC)

Junto a la Rueda, el mismo equipo de RMJM construyó un nuevo edificio destinado a centro de visitantes. Porque la Millennium Commision no quería solo un aparato de ingeniería civil, sino también «Un lugar para celebrar la historia de los caminos fluviales escoceses y la visión con la que se abrían al nuevo milenio». El Visitor Center de la Falkirk Wheel recibe unos 400.000 visitantes cada año, de los cuales, más de 100.000 toman uno de los barcos que sale cada hora y realizan el camino de la Rueda. En total, casi cuatro millones y medio de personas han visitado la Falkirk Wheel desde su inauguración y más de un millón han salvado los 35 metros de altura que separan los canales en un viaje circular, entre hormigón y engranajes.
Sobre una masa de agua domesticada pero sostenible.
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La Falkirk Wheel en acción. Animación: Famine (CC)

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