Jak powstaje sztuczny śnieg?

05/09/2019 - Katarzyna Staniszewska

Miłośnicy sportów zimowych mogą się spodziewać perfekcyjnie przygotowanych tras z grubą pokrywą śniegu podczas urlopu narciarskiego. Aby zagwarantować to nawet przy niewielkich opadach śniegu, istnieje wypróbowana i sprawdzona metoda: produkcja tzw. sztucznego śniegu. SnowTrex pokazuje, jak powstaje sztuczny śnieg i jakie są jego zalety i wady.

Armatka śnieżna zainstalowana na stałe.

Wynalezienie sztucznego śniegu

Podstawowa zasada systemów naśnieżania została odkryta przypadkowo pod koniec lat 40. ubiegłego wieku: amerykański badacz rozpylał wodę do tunelu aerodynamicznego w niskich temperaturach w celu zbadania oblodzenia silników odrzutowych. To spowodowało, że niespodziewanie wytworzył się śnieg. Od tego czasu ta skuteczna zasada wytwarzania śniegu jest z powodzeniem stosowana w turystyce zimowej.

Woda jest podstawą sztucznego naśnieżania

Woda potrzebna do produkcji sztucznego śniegu pochodzi zazwyczaj z topniejących strumieni lub sztucznych zbiorników w okolicy. W celu pokrycia rosnącego zapotrzebowania na sztucznie produkowany śnieg, w pobliżu tras narciarskich budowanych jest coraz więcej zbiorników i rezerwuarów.

Widok na zbiornik wodny.

Aby zoptymalizować efektywność energetyczną technicznej produkcji śniegu, w ostatnich latach wynaleziono różne metody „uzdatniania” wody przed produkcją sztucznego śniegu. Na przykład amerykańska firma Snomax opracowała proces, w którym białka bakteryjne są dodawane do wody, aby krople wody szybciej zamarzały. Te jądra krystalizacji umożliwiają zamrażanie wody nawet w dodatnich stopniach.

Ponieważ metoda ta jest wysoce kontrowersyjna, nie może być stosowana we wszystkich ośrodkach narciarskich lub może być stosowana tylko w ograniczonym zakresie w wielu miejscach. Na przykład Niemiecki Związek Narciarski podkreśla, że środki chemiczne są stosowane tylko na trasach wyścigów narciarskich, aby stworzyć stałe warunki do rywalizacji. Zasadniczo jednak do produkcji sztucznego śniegu nie są potrzebne żadne chemikalia.

Maszyny do produkcji sztucznego śniegu

Techniczne procesy wytwarzania sztucznego śniegu naśladują naturalne formowanie się śniegu. Małe krople wody zamarzają i zamieniają się w kryształy śniegu. W ośrodku narciarskim do produkcji sztucznego śniegu używa się zarówno armatek śnieżnych, jak i lanc śnieżnych.

Sztuczny śnieg z armatki śnieżnej

W większości przypadków tzw. armatka śnieżna jest używany do produkcji sztucznego śniegu. Głównym elementem tej maszyny jest duża śruba napędowa, która jest zasilana wodą i elektrycznością i generuje silny przepływ powietrza. Woda jest rozpylana przez dysze przed śmigłem i transportowana ze strumienia sprężonego powietrza do zimnego, suchego powietrza zimowego. W zależności od warunków pogodowych, wielkość kropel wody może być dostosowana tak, aby uzyskać najlepszą możliwą sztuczną pokrywę śnieżną. Przy niskiej wilgotności (ok. 30%) procedura ta może być stosowana już w temperaturze +1°C, przy 80% wilgotności poniżej -4°C jest konieczna. Im wyższa jest wilgotność powietrza, tym niższa musi być temperatura zewnętrzna.

Mobilna armatka śnieżna na kołach.

Sztuczny śnieg z lancy śnieżnej

Innym sposobem generowania śniegu są lance śnieżne. Urządzenia te, które wyglądają jak cienkie słupy latarni, są zainstalowane na stałe na krawędzi stoku. Wydmuchują rozpyloną wodę wraz ze sprężonym powietrzem, tworząc drobny pył śnieżny, który spływa na zbocze.

Obok armatek sztuczny śnieg wytwarzają również lance.

Sztuczny śnieg ze sztucznych chmur

Zupełnie nową technologią jest wytwarzanie nowego śniegu ze sztucznych chmur, który został opracowany przez zespół naukowców wokół inżyniera Michaela Bachera. Od listopada 2014 r. trwa test sztucznej chmury, która jest zainstalowana jako laboratorium na wolnym powietrzu w ośrodku narciarskim Obergurgl-Hochgurgl. Cały obiekt ma trzy i pół metra wysokości, a balon ma średnicę dwóch i pół metra. Konstrukcja składająca się z dwóch „chmur” znajduje się na statywie. Sercem konstrukcji jest komora chmur, która umożliwia mieszanie kropel wody i kryształków  lodu. Krople wody są rozpylane do komory chmury w celu stworzenia małej sztucznej chmury. Ze względu na niską temperaturę otoczenia (poniżej temperatury zamarzania), krople schładzają się bez zamarzania. Jądra krystalizacji są wprowadzane do tej mgły, małe zamrożone płyty lodowe, że tak powiem. Te zarazki wyrastają na większe kryształy i w końcu wypadają z pojemnika na chmury jako śnieg. Proces ten imituje proces w prawdziwej chmurze, czego efektem są prawdziwe kryształy śniegu. Technologia jest tak prosta, jak i genialna.

Wpływ sztucznego śniegu na środowisko naturalne

Coraz częściej poruszany jest temat ewentualnego wpływu sztucznego naśnieżania na środowisko naturalne. Niezaprzeczalne jest w tym przypadku wysokie zużycie energii i wody, które na dłuższą metę znacznie obciąża środowisko. Udowodniono, że podłoże pokryte sztucznym śniegiem nie ulega tak znacznemu wychłodzeniu, jak w przypadku naturalnego puchu. Niskie temperatury na naturalnych trasach sprzyjają rozwojowi roślin bardziej odpornych na warunki pogodowe, wolniejsze topnienie sztucznego śniegu powoduje natomiast opóźnienie ich wzrostu. Z drugiej strony sztuczna pokrywa śnieżna gwarantuje roślinności na stoku lepszą ochronę przed narciarzami, jest ona bowiem bardziej jednolita.

Równie ważną kwestią jest działanie sztucznego śniegu, a dokładnie rzec biorąc zawartych w nim dodatków. We Włoszech, Francji i USA przy wytwarzaniu kryształków śniegu są częściowo wykorzystywane martwe bakterie. Praktyki tego typu są jednak zabronione w Niemczech i Austrii. Według Niemieckiego Związku Narciarskiego środki chemiczne są stosowane wyłącznie na trasach przeznaczonych do zawodów, by zapewnić wszystkim zawodnikom możliwie jednakowe warunki. Zasadniczo przy wytwarzaniu sztucznego śniegu nie jest konieczne stosowanie chemikaliów.

Zalety sztucznego śniegu

Niewątpliwą zaletą sztucznego śniegu jest to, że jego forma jest z reguły niemal identyczna. W przeciwieństwie do niego śnieg naturalny może być, w zależności od zawartości wody, bardzo zróżnicowany, począwszy od bardzo puszystego, aż po bardzo lepki. Trasy pokryte sztucznym śniegiem są zasadniczo twardsze niż w przypadku naturalnego zaśnieżenia. Wynika to z tego, że naturalny śnieg posiada wyższą zawartość powietrza, niż ten sztucznie wytworzony. Podczas gdy metr sześcienny naturalnego puchu waży ok. 400 kg, waga tej samej ilości sztucznego śniegu dochodzi nawet do 800 kg. Dzięki wyjątkowo skompresowanej formie topi się on również znacznie wolnej od swojego naturalnego odpowiednika. Z tego powodu z nartostrad ze sztucznym śniegiem można korzystać nawet w przypadku kilkudniowej odwilży, zakładając że są one codziennie ratrakowane. Jeżeli zatem wczesną wiosną spotykamy na zielonych zboczach białe pasy śniegu, z dużym prawdopodobieństwem można powiedzieć, że zostały one sztucznie wytworzone.

Najbardziej wydajna sieć urządzeń naśnieżających w Europie znajduje się w Sölden. 11 armatek śnieżnych jest w stanie wyprodukować 1,8 m³ sztucznego śniegu na sekundę. Jednym słowem, taka liczba urządzeń naśnieżających mogłaby w ciągu dwóch godzin pokryć stadion do piłki nożnej pokrywą śnieżną o grubości jednego metra.

Wykorzystanie armatek śnieżnych jest uzasadnione jedynie do pewnego momentu, mianowicie już przed sezonem powinna być stworzona baza pod przyszłe nartostrady. W trakcie trwania sezonu można wówczas dopracować problematyczne strefy. Zastosowanie sztucznego naśnieżania pod koniec zimy często mija się z celem, bowiem podczas stosunkowo długich i ciepłych dni sztuczny śnieg ma zbyt mało czasu, by odpowiednio przeschnąć.

 

Rodzaje wyciągów – od orczyka do kolejki 3S

Bez wyciągów narciarstwo z pewnością nie byłoby tak przyjemne. W końcu, kto ...

Najpiękniejsze trasy w lesie – wskazówki dla fanów natury

Jazda na nartach poniżej linii drzewa ma swój urok. Leśne zjazdy to bajkowe trasy ...