A antiga mina de Homestake, a maior e mais profunda mina de ouro da América do Norte até seu fechamento em 2002, está prestes a se tornar uma das maiores cavernas subterrâneas da história e abrigar o maior experimento de física no estudo de neutrinos.
O local, localizado sob as Black Hills de Dakota do Sul, deve hospedar o projeto Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) que está sendo desenvolvido no Sanford Underground Research Facility (SURF) pelo Fermi National Accelerator Laboratory do Departamento de Energia dos EUA.
“As cavernas DUNE são incrivelmente grandes. Não há dúvida sobre isso”, disse Joshua Willhite, um dos engenheiros que lideram a escavação do DUNE e formado pela universidade South Dakota Mines, em um comunicado à imprensa.
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De acordo com Willhite, duas das principais cavernas têm sete andares de altura, um campo de futebol e meio de comprimento e 64 pés de largura. Uma terceira caverna utilitária tem três andares de altura, dois campos de futebol de comprimento e 64 pés de largura.
Embora existam outras cavernas de tamanho semelhante ou maior no planeta, elas estão mais próximas da superfície. Isso significa que nada do tamanho de DUNE jamais foi feito em profundidades de 4.850 pés abaixo do solo.
Desafios de engenharia
Willhite observou que os desafios de engenharia da construção tão abaixo da superfície são formidáveis.
“Cada pedaço de ar que está no subsolo tem que descer por um poço e voltar por outro poço, e isso requer gerenciamento do movimento do ar”, disse ele.
No nível de 4.850 pés do SURF, a temperatura natural das paredes rochosas circundantes é de 95 graus, portanto, a ventilação do ar condicionado é fundamental.
A água, por outro lado, não pode ser subestimada na construção do DUNE. A instalação de um banheiro, por exemplo, requer o bombeamento de água entre a superfície e o canteiro de obras que, por sua vez, exigiria quase 2.200 psi de pressão. Assim, os engenheiros dividiram o encanamento que fornece água em uma série de segmentos escalonados para reduzir a pressão necessária para as bombas individuais.
Equipamentos pesados como escavadeiras e carregadeiras frontais e materiais de construção como longas vigas de aço que normalmente fazem parte de qualquer operação de construção também são difíceis de encontrar na DUNE.
“Essas cavernas enormes levam equipamentos enormes. Mas somos abastecidos por poços de minas que não são muito maiores que um elevador normal, e não há equipamento de escavação que caiba em um elevador, então temos que desmontar o equipamento na superfície e remontar em profundidade”, disse. Willhite disse. Além disso, a rocha escavada dessas grandes cavernas deve ser colocada de volta nos meios de transporte e movida para a superfície.
experimento de neutrinos
Dentro do DUNE, o Departamento de Energia dos EUA está construindo uma instalação que conterá enormes tanques de argônio líquido que detectarão os neutrinos vindos de um feixe gerado no Fermilab em Illinois. Pelo menos dois dos tanques são do tamanho de prédios de cinco andares e cada um conterá 17.000 toneladas de argônio líquido -300ºF.
“Para manter essa temperatura, usamos um grande gerador de nitrogênio e um sistema de refrigeração para criar nitrogênio líquido a -320°F”, disse Willhite. O nitrogênio líquido será usado para ajudar a resfriar o argônio.
“Além da temperatura ridiculamente fria, quando esses líquidos fervem, eles expandem mais de 700 vezes o seu volume. Não há nada inerentemente perigoso no gás argônio, exceto que ele desloca qualquer oxigênio. Temos que garantir que essa expansão seja minimizada, controlada e ventilada adequadamente para a segurança do trabalhador”, destacou.
Para Willhite, os desafios de engenharia do DUNE fazem parte do que o torna um projeto gratificante.
Fonte: https://www.mining.com/former-gold-mine-to-host-largest-underground-caverns-in-history/
