Concorso “Not-a-Boring competition”

Più veloce di una lumaca

Nel frattempo, The Boring Company ha già scavato diversi tunnel; tuttavia Musk non è soddisfatto dell'attuale tecnologia di scavo, a suo dire troppo lenta e costosa. La sua visione è quella di costruire una macchina per lo scavo di tunnel che sia "più veloce di una lumaca". Sebbene possa sembrare poco ambizioso, le lumache nella realtà scavano 10 volte più velocemente rispetto alle fresatrici per lo scavo di tunnel utilizzate al giorno d’oggi. Per la progettazione di nuove soluzioni più performanti, The Boring Company ha lanciato un concorso internazionale per sviluppare frese più veloci. L'obiettivo del concorso "Not-a-Boring Competition" è quello di scavare un tunnel di 30 metri di lunghezza con un diametro di mezzo metro nel modo più rapido e preciso possibile. Quattrocento squadre hanno aderito all’iniziativa, dodici delle quali si sono sfidate nella finale.

Potenziali vantaggi in termini di sostenibilità

"Senza il sostegno dell'industria, non saremmo stati in grado di gestire un progetto come questo", osserva Johannes Drexler. Eaton è un partner importante in questo senso: "Ci siamo subito resi conto che una nuova tecnologia in grado di rendere più facile e veloce la perforazione delle gallerie abbia un enorme potenziale quando si tratta di raggiungere gli obiettivi globali di sostenibilità", afferma Stefan Rohrmoser, amministratore delegato del settore vendite di Eaton Germania, quando gli viene chiesto perché l'azienda è stata coinvolta nel progetto. Soprattutto perché è perfettamente al corrente di quanto sia attualmente complessa la costruzione di tunnel: "I miei genitori vivono nei pressi del cantiere del tunnel di Koralm a Monaco", spiega Rohrmoser, che ha studiato all'Università Tecnica di Monaco. "Il progetto è stato avviato nel 2008 e non sarà completato prima del 2026. Se fosse possibile farlo in modo più rapido e sostenibile, sarebbe un cambiamento davvero positivo e sostanziale" .

Un sistema di automazione che utilizza i prodotti e le competenze di Eaton

Eaton ha fornito al TUM Boring Team tutti i componenti necessari per le realizzazione del sistema di automazione della macchina. Drexler: "Oggi nessuna macchina viene realizzata senza automazione, nemmeno la nostra fresa per tunnel". Ad esempio, i sensori forniscono dati sulla quantità di materiale rimosso e sulla velocità di rotazione della testa. "Riceviamo anche informazioni sulla forza applicata dal sistema di alimentazione. Sulla base di questi dati, possiamo calcolare e impostare la giusta potenza di alimentazione e pressione in base alle condizioni geologiche", aggiunge Drexler. Inoltre, l’automazione garantisce anche un funzionamento sicuro, aspetto importante dato che la fresa per tunnel TUM Boring è una macchina piuttosto grande e pesante. "Tutti i sistemi sono costantemente monitorati", spiega Johannes Drexler. "In caso di situazione critica o in presenza di personale all’interno della zona di pericolo, il sistema si arresta automaticamente". 

Dall'interruttore principale digitale al PLC

Nell'implementazione del sistema di automazione, gli studenti dell'Università Tecnica di Monaco hanno potuto avvalersi dell'intera gamma di prodotti Eaton: dagli interruttori principali ai fusibili per circuiti di comando, fino agli interruttori automatici di protezione motore, ai contattori, ai controllori logici programmabili e ai panel PC. Il cuore del sistema è il controllore modulare XC300, che gestisce tutte le funzioni di automazione, controllo e monitoraggio. Tutte le funzioni sono visualizzate e gestite tramite un PC industriale XP500 con pannello multi-touch. Un altro elemento importante è l'interruttore digitale NZM. Michael Mäck, che fornisce assistenza tecnica al team TUM per conto di Eaton, spiega perché: "La funzione di misurazione dell'energia integrata nell'interruttore garantisce che la fresa non superi il limite di consumo energetico specificato da The Boring Company. Se tuttavia la soglia dovesse essere superata, il sistema ridurrà automaticamente la potenza propulsiva".

Grazie all'inverter cold plate PowerXL DB1 di Eaton, la fresa offre anche una serie di vantaggi esclusivi: Poiché la perdita di calore viene dissipata direttamente nell'alloggiamento tramite una piastra metallica, non sono necessari dissipatori o ventole. "Poiché l'ingombro è minimo, abbiamo potuto collocare il convertitore di frequenza all'esterno del quadro di automazione. Questo ci ha permesso di ridurre la lunghezza del cavo del motore", afferma Johannes Drexler e aggiunge: "Il fatto che quasi tutti i componenti di automazione siano stati forniti da Eaton significa che abbiamo la possibiltà di utilizzare pochissime interfacce all’interno del sistema. Questo semplifica anche la progettazione del quadro di automazione, che abbiamo mantenuto il più semplice possibile in modo da agevolare l’installazione".

Tuttavia, Eaton non solo ha fornito i componenti di automazione necessari, ma ha anche supportato il team di TUM Boring nella selezione dei prodotti appropriati, ha istruito gli studenti sul loro funzionamento e ha aiutato con la programmazione e la visualizzazione della macchina. "Il fatto che abbiamo ricevuto una consulenza e una formazione così dettagliata da parte di un partner globale nel settore è davvero straordinario. In tutto, dobbiamo aver accumulato diverse centinaia di ore di consulenza", dice Drexler. 

Ingresso in finale

Ma ne è valsa la pena, visto che il concetto tecnico presentato dal team TUM Boring ha convinto The Boring Company. "Siamo una delle dodici squadre che sono arrivate in finale", dice Drexler. Nell'estate del 2021, il TUM Boring Team si è recato negli Stati Uniti per dimostrare che la fresa è all’altezza delle aspettative. Johannes Drexler è sicuro che il concorso "infuenzerà il settore dello scavo di tunnel", indipendentemente dal suo esito. "Emergeranno nuove idee e approcci innovativi semplicemente perché tanti team con competenze multiple stanno lavorando su questo tema" - avvicinandoci alla realizzazione della visione di Elon Musk sulla mobilità del futuro.

Una combinazione vincente

Con la loro fresa, il gruppo di studenti del TUM Boring ha scavato tunnel più profondi e più rapidamente, vincendo la competizione indetta a Las Vegas dalla società di scavo di tunnel di cui Elon Musk è titolare. Dei 400 gruppi di concorrenti, dodici sono arrivati alle finali, otto dei quali si sono recati a Las Vegas con le loro macchine all'inizio di settembre, ma solo due sono riusciti ad essere ammessi alla fase finale. Il compito era quello di scavare un tunnel di 30 metri con un diametro di mezzo metro nel modo più rapido e preciso possibile. Il vincitore del concorso generale è stato il team dell'Università Tecnica di Monaco di Baviera: il TUM Boring - Innovation in Tunneling e. V. team. Hanno scavato la sezione di galleria più lunga, 22 m, e hanno rispettato i criteri di precisione specificati, con una deviazione di 1,5 cm. 

Il team di Monaco di Baviera ha dimostrato durante la competizione che per il successo di un progetto di questo tipo molti fattori devono convergere. Tra questi sono di importanza primaria la motivazione, la competenza, la qualità, la flessibilità, la creatività, la pianificazione, la capacità di risolvere problemi inaspettati e la collaborazione con i partner più appropriati.