El equipo de estudiantes TUM Boring ganó el concurso de Elon Musk para desarrollar la tuneladora más rápida del mundo. Dada la importancia de un transporte más sostenible, Eaton apoyó el proyecto con sus productos y su experiencia.
Más rápido que un caracol
Mientras tanto, The Boring Company ya ha excavado varios túneles. Sin embargo, Musk no está satisfecho con la tecnología actual de excavación de túneles, demasiado lenta y cara para su gusto. Su visión es construir una tuneladora «más rápida que un caracol». Aunque no parezca demasiado ambicioso, los caracoles son diez veces más rápidos excavando que las tuneladoras actuales. Para cambiar esta situación, The Boring Company ha convocado un concurso internacional para desarrollar un nuevo tipo de tuneladora más rápida. El objetivo de este «Not-a-Boring Competition» es perforar un túnel de 30 metros de longitud y medio metro de diámetro de la forma más rápida y precisa posible. Cuatrocientos equipos aceptaron el reto, doce de los cuales compiten ahora en la final.
Una tuneladora fabricada en Múnich
Entre ellos se encuentra un equipo de la Universidad Técnica de Múnich, «TUM Boring - Innovation in Tunneling e. V.» «Dado que los estudiantes de la TUM han ganado las cuatro competiciones de SpaceX Hyperloop Pod, esperamos poder aprovechar su éxito», afirma Johannes Drexler, jefe del equipo de sistemas de control de TUM Boring. Para él, el proyecto es algo más que una competición internacional y un reto técnico: «La tecnología de perforación de túneles podría tener un impacto duradero en la movilidad del futuro, al reducir el tiempo perdido en el tráfico. El concurso ha aumentado la conciencia de este potencial».
Ganancias potenciales de sostenibilidad
«Sin el apoyo de la industria, no habríamos podido afrontar un proyecto así», señala Johannes Drexler. Eaton es un socio importante en este sentido: «Enseguida nos dimos cuenta de que una nueva tecnología que agilizara y facilitara la perforación de túneles encierra un enorme potencial a la hora de cumplir los objetivos globales de sostenibilidad», afirma Stefan Rohrmoser, Director General de Ventas de Eaton Alemania, cuando se le pregunta por qué la empresa se implicó en el proyecto. Sobre todo porque conoce de primera mano lo compleja que es hoy en día la construcción de túneles: «Mis padres viven junto a las obras del túnel de Koralm, en Múnich», explica Rohrmoser, que también estudió en la Universidad Técnica de Múnich. «El proyecto se inició en 2008 y no estará terminado hasta 2026. Si fuera posible hacerlo de forma más rápida y sostenible, sería un cambio realmente positivo e importante».
Un sistema de automatización basado en los productos y la experiencia de Eaton
Eaton proporcionó al equipo de perforación de TUM todos los componentes necesarios para el sistema de automatización de su máquina. Drexler: «Hoy en día nada funciona sin tecnología de automatización, ni siquiera nuestra tuneladora». Por ejemplo, los sensores proporcionan datos sobre la cantidad de material eliminado y la velocidad de rotación del cabezal de perforación. «También recibimos información sobre la fuerza aplicada por el sistema de alimentación. A partir de estos datos, podemos calcular y ajustar la velocidad de alimentación y la presión adecuadas en función de las condiciones geológicas», añade Drexler. Además, la tecnología de automatización también garantiza un funcionamiento seguro, una consideración importante, dado que la tuneladora TUM Boring es un equipo bastante grande y pesado. «Todos los sistemas se supervisan continuamente», explica Johannes Drexler. «En caso de situación crítica o si entran personas en la zona peligrosa, el sistema se apagará solo».
Del interruptor principal digital al PLC
En la implementación de su sistema de automatización, los estudiantes de la Universidad Técnica de Múnich pudieron recurrir a toda la gama de productos de Eaton, desde interruptores principales, pasando por fusibles individuales y fusibles para circuitos de control, hasta interruptores de protección de motores, contactores, controladores lógicos programables y paneles PC. El corazón del sistema de automatización es el controlador modular XC300, que gestiona todas las funciones de automatización, control y supervisión. Todas las funciones se visualizan y manejan a través de un PC industrial XP500 con panel multitáctil. Otro elemento importante es el interruptor digital NZM. Michael Mäck, que presta apoyo técnico al equipo TUM en nombre de Eaton, explica por qué: «La función integrada de medición de energía del interruptor garantiza que la tuneladora no supere el límite de consumo de energía especificado por The Boring Company. Si a pesar de todo se supera el límite, el sistema reducirá automáticamente la potencia de propulsión en consecuencia».
Gracias al convertidor de frecuencia PowerXL DB1 Cold Plate de Eaton, la tuneladora también ofrece una serie de ventajas especiales: Como la generación de temperatura se disipa directamente en la envolvente a través de una placa metálica, no se necesitan disipadores ni ventiladores. «Como esto reduce al mínimo el espacio ocupado, pudimos colocar el convertidor de frecuencia fuera del armario eléctrico. Esto nos permitió reducir la longitud del cable del motor», afirma Johannes Drexler y añade: «El hecho de que pudiéramos adquirir casi todos nuestros componentes de automatización a Eaton significa que sólo tenemos muy pocas interfaces en el sistema. Esto también simplifica el diseño del armario de control, que hemos mantenido lo más sencillo posible para que pueda instalarse rápidamente».
Sin embargo, Eaton no sólo proporcionó los componentes de automatización necesarios, sino que también ayudó al equipo de TUM Boring a seleccionar los productos adecuados, instruyó a los estudiantes en su manejo y colaboró en la programación y visualización de la máquina. «El hecho de que hayamos recibido un asesoramiento y una formación tan detallados de un socio industrial es algo extraordinario. En total, habremos acumulado varios cientos de horas de consultoría», dice Drexler.
Acceso a la fase final
Pero el esfuerzo mereció la pena, dado que el concepto técnico presentado por el equipo TUM Boring convenció a The Boring Company. «Somos uno de los doce equipos que han llegado a la final», afirma Drexler. En el verano de 2021, el TUM Boring Team viajó a Estados Unidos para demostrar que su máquina puede cumplir lo que promete. Johannes Drexler está seguro de que el concurso «dejará huella en la construcción de túneles», sea cual sea su resultado. «Surgirán nuevas ideas y enfoques innovadores simplemente porque muchos equipos con diferentes trayectorias están trabajando en este tema», lo que nos acercará un paso más a hacer realidad la visión de Elon Musk sobre la movilidad del futuro.
Una combinación ganadora
Con su tuneladora, el grupo de estudiantes de la TUM Boring perforó los túneles más lejanos y rápidos de Las Vegas, ganando la competición general organizada por la empresa de excavación de túneles de Elon Musk. De los 400 grupos competidores, doce llegaron a la final, ocho de los cuales viajaron a Las Vegas con sus máquinas a principios de septiembre, pero sólo dos consiguieron ser admitidos en la perforación del túnel el día de la competición. La tarea consistía en perforar un túnel de 30 m y 0,5 m de diámetro con la mayor rapidez y precisión posibles. El ganador del concurso general fue el equipo de la Universidad Técnica de Múnich: el TUM Boring - Innovation in Tunneling e. V. team. Consiguieron perforar la sección de túnel más larga, de 22 m, y se ajustaron a las especificaciones de precisión de la sección con una desviación de 1,5 cm.
El equipo de Múnich demostró durante el concurso que tienen que confluir muchos factores para que un proyecto de este tipo sea un éxito. Entre ellos figuran la motivación, la competencia, la influencia, la flexibilidad, la creatividad, la planificación, la improvisación y los socios adecuados.