Il sistema di de-icing (sghiacciamento) della CN Tower di Toronto è un tema affascinante che mescola ingegneria dei materiali, prevenzione passiva e una buona dose di monitoraggio logistico. Lo abbiamo accennato nell'articolo dedicato alla storia della costruzione di quest'opera e oggi voglio raccontarvelo in maniera approfondita.
Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, la torre non è avvolta in una sorta di coperta elettrica gigante: il calore arriva "da dentro", in realtà, ma la sua difesa è principalmente strutturale.
La protezione passiva: la "Pelle" in GRP
Alla CN Tower la parte più critica per la formazione di ghiaccio è appunto l'antenna metallica superiore (lunga circa 102 metri). Per evitare che il ghiaccio si accumuli direttamente sull'acciaio, l'antenna è rivestita da una guaina cilindrica in plastica rinforzata con fibra di vetro (GRP - Glass-Reinforced Plastic).
Il GRP è un materiale che ha proprietà "antiaderenti" superiori al metallo. La superficie è progettata per essere estremamente liscia, rendendo difficile l'adesione del ghiaccio. L'idea quindi è che piccoli strati di ghiaccio scivolino via costantemente prima di diventare blocchi pericolosi.
Riscaldamento interno (solo per le trasmissioni)
Dal momento che non esiste un sistema di riscaldamento globale per l'intera struttura in cemento, le singole antenne di trasmissione all'interno della guaina devono avere sistemi di de-icing dedicati. Questi sistemi utilizzano resistenze elettriche o cavi scaldanti per prevenire la formazione di ghiaccio sulle superfici radianti, assicurando che il segnale televisivo e radiofonico non venga disturbato dalle intemperie.
Il fattore critico: Il ciclo gelo-disgelo
Per gli scettici, i complottisti e i rimandati in geografia rispondiamo alla domanda: "Perchè dovremmo preoccuparci di scongelare un'antenna? Tutto sto casino per un po' di ghiaccio là per aria?! Ma #checcifrega...!" Dobbiamo preoccuparcene perchè in cima a quella torre, in inverno, se tira vento, si arriva anche a -30 °C. Nonostante la pelle in GRP, in caso di tempeste di ghiaccio severe (come quella celebre del 2018), il ghiaccio può comunque accumularsi. Il vero pericolo però non è quando il ghiaccio si forma, ma quando si stacca.
E se casca anche solo un tovagliolo di ghiaccio da mezzo chilometro di altezza, fa un buco in terra come se fosse esplosa una bomba.
Il Sole è come innesco: quando la temperatura sale o il sole colpisce la torre, lo strato sottile di ghiaccio a contatto con la superficie si scioglie, creando un "cuscinetto d'acqua". A quel punto, l'intera lastra di ghiaccio sovrastante scivola via per gravità. Ma non c'è una rete o qualcuno che acchiappa al volo il tutto...
Cadendo da 500 metri, un corpo pesante anche solo 10 kg (una cassa d'acqua) può raggiungere una velocità terminale elevatissima, verosimilmente superiore ai 200-300 km/h prima di toccare terra. L'impatto non è paragonabile a una semplice caduta: sfonderebbe facilmente il tetto di un'auto, penetrerebbe il tetto retrattile dello stadio Roger Centre, distruggerebbe strutture esterne, senza contare i danni collaterali generati da tutte le schegge che istantaneamente, all'impatto, verrebbero a generarsi per la frantumazione del ghiaccio stesso e proiettate ovunque.
Insomma, state sereni, bisogna sgelarla... Fidatevi.
Il de-icing "logistico"
Poiché non esiste un metodo tecnico infallibile per sciogliere istantaneamente tonnellate di ghiaccio a 500 metri di quota e allo stesso tempo è impensabile tenere acceso lo scaldino tutto l'anno anche d'estate (sarebbe uno spreco più da made in Italy, quello, che da Canada) la CN Tower adotta una strategia di gestione del rischio:
- Sensori e monitoraggio: sensori di umidità e temperatura allertano i tecnici sulle condizioni di potenziale accumulo.
- Chiusure preventive: Se il ghiaccio è presente e inizia la fase di disgelo, le autorità chiudono preventivamente le strade circostanti (come la Gardiner Expressway) e le aree pedonali.
- Interventi manuali: In casi estremi, squadre specializzate possono intervenire, ma la strategia principale resta la protezione dell'area di caduta.
In conclusione, il sistema di de-icing della CN Tower è un perfetto esempio di come l'ingegneria moderna non cerchi sempre di "sconfiggere" la natura con la forza bruta (come il calore estremo), ma preferisca collaborare con le leggi della fisica (dato che ha sempre ragione).
