Panamski kanal 2.0: širi, sigurniji, tehnološkiji

Kad plovilo klase Panamax uđe u zračni otvor, na njegovim zidovima ostaju praznine od 60 cm

A. James Meigs, otac popularne mehanike Jim Meigs, rođen je i odrastao ovdje. Na jezeru Miraflores i on je, poput druge djece iz „zone kanala“, gledao na svoj improvizirani gliser, izmičući oceanske brodove koji su prolazili pored. Fotografija iz 1939. godine

Prosinca 1913. Poklopac popularne mehanike

Morski brod na ulazu u brave Miraflores

Brodovi Postpanamax duljine do 360 metara i istiskivanja do 170 000 tona moći će primiti nove brave. U njima se mogu nositi do 12.000 standardnih 6-metarskih teretnih kontejnera. Sada kanalom prolaze brodovi koji nose do 5000 kontejnera. Više tereta znači više profita. Uprava Panamskog kanala sugerira da će do 2025. godine preko kanala proći 35% više tereta, a dodatni prihod dostići će milijardu.

Pogled na Panamu iz svemira: tako izgledaju Panama i Panamski kanal na fotografiji snimljenoj s američkog broda Challenger

Krajem kolovoza prometne gužve s plovila koje su čekale u redu na ulazima u Panamski kanal s atlantske i pacifičke strane počele su donositi vidljive štete. Svakog dana čitava flota okupljena s brodova iz cijelog svijeta postrojila se duž oceanskog horizonta s obje strane kanala. U prosjeku se više od četrdeset velikih plovila, do očnih jabučica natovarenih robom - od kojih su mnoge tri puta veće od nogometnog igrališta - usidrilo, čekajući dozvolu za ulazak. S atlantske strane to su uglavnom brodovi koji prevoze žito iz američkog zaleđa. Oni jure na azijska tržišta. Brodovi u liniji na pacifičkoj strani nakrcani su do vrha s dalekoistočnim vozilima i elektronikom namijenjenom američkoj istočnoj obali. Neki od njih morali su čekati propusnicu cijeli tjedan - i to unatoč činjenici da bi jedan dan operativnih troškova za takav koloskop mogao doseći 40 000 dolara.

Prošle su 93 godine od kako je Panamski kanal otvoren za komercijalni prijevoz. Ovo svjetsko čudo bilo je zamišljeno prije nego što su se prve pojave Titanica pojavile na kulmanskim vremenima, kad su braća Wright tek naučila leteti, a njeni tvorci nisu mogli ni zamisliti da će takav grandiozni protok robe proći kroz njihovo rođenje djeteta (vidi članak o povijesti Panamski kanal u "PM" br. 7'2006 i u mrežnoj arhivi na web mjestu). Svake godine kanalom prođe 14.000 brodova, odnosno oko 280 milijuna tona, što je 5% cjelokupnog globalnog teretnog prometa oceana. Kanal već radi non-stop, a opterećenje doseže 90 posto maksimalne teorijske propusnosti, a njegovo rukovodstvo ulaže posljednje napore kako bi se nosilo sa zadatkom.

Sada, kada globalno brodarstvo doživljava pravi procvat, brodarske tvrtke spremne su platiti dobar novac za pravo korištenja ovog 80-kilometrskog prijelaza kroz Panamski štih. U najtežim trenucima uprava kanala usudila se ponekad objaviti aukcije na kojima je odlučeno koji će brodovi krenuti prvi. Dana 26. kolovoza, brodarska kompanija British Petroleum oborila je rekord u naftnim tankerima, plativši 220.300 dolara samo da bi njihov brod skočio na početak linije. Ako zbrojite taj novac sa standardnom naknadom za prolazak kroz kanal, ispada da je ovaj put prijelaz s oceana na ocean koštao tvrtku 400 000 dolara. Međutim, takve cijene više nikoga ne iznenađuju - ovo je bio četvrti rekord za naftne tankere u tjedan dana.

Prometne gužve u kolovozu jasno su pokazale da je ovaj kanal važan za cjelokupni teretni promet u oceanima na globalnoj razini, a bilo kakve odgode su izuzetno bolne. Linija je počela rasti kada je uprava kanala odlučila privremeno blokirati promet na jednoj od dvije autoceste kaskade zaključavanja Gatun za rutinsko redovito održavanje. Takvi redoviti popravci apsolutno su nužni jer ozbiljna nesreća na bravama može dovesti do katastrofalnih posljedica. Sada Panamski kanal postaje poput svakog zastarjelog mosta ili autoceste. Vitalna se arterija tijekom godina razvila u usko usko grlo koje donosi puno problema.

Kako grudnjaci ispravljaju zube: brzi videozapis

Dugo godina su se širom svijeta gradili trgovački brodovi, posebno dizajnirani za bravu komore kanala, široke točno 33 metra. Plovilo je trebalo stati u zračni otvor čvrsto koliko je kocka leda bila umetnuta u kalup iz kojeg je upravo izbačen. Ova klasa brodova nazvana je „Panamax“, a najveći dio tereta koji prolazi kanalom nalazi se u skladištima upravo takvih brodova. S druge strane, širom svijeta grade se i drugi brodovi, čiji dimenzije prelaze zadani standard. Nazivaju ih "postpanamax" i više se ne uklapaju u dimenzije kanala. (U Sjevernoj Americi, ako teret zaobiđe Panamski kanal, obično se prevozi kroz Sjedinjene Države ili Kanadu redovnim željezničkim vlakovima.)

Do 2011. godine plovila ove klase činit će 37% ukupnog broja kontejnerskih brodova. Za vodstvo Panamskog kanala u razgovorima o generaciji "postpanamaxa" uvijek se može čuti odjek grobljanskog zvona. Oni sugeriraju da je vrijeme blizu kad nitko ne treba njihov kanal.

Sueski kanal prošao kroz Egipat sada prolazi 20% više tereta nego Panamski kanal i donosi više od dva puta više prihoda. Ovaj prolaz između sluhova između svijeta Europe i svijeta Azije sposoban je proći takve supertankere, pored kojih se najveći brodovi koji idu preko Panama prelaze poput patuljaka.

Međutim, Panama neće dozvoliti da njen kanal postane stajaća močvara, pa su u listopadu 2006. zakonodavci ove države neodoljivo odobrili plan za proširenje i modernizaciju kanala, izdvojivši za to 5, 25 milijardi dolara. Projekt uključuje izgradnju dvije nove jednoredne kaskade s trofaznim ulazima - jedan na ulazu sa strane Atlantika, a drugi - sa strane Tihog oceana. Kako bi se postojeći kanali povezali s novim prolazima, iskopati će se još dva otpremna kanala, a stari plovni putevi proširit će se i produbiti. Da bismo procijenili opseg posla, recimo da će građevinari morati premjestiti 130 milijuna m3 tla i stijena - ovaj je iznos dovoljan da 130 puta zaredom ispuni Empire State Building na vrh. Novi kanal bit će dovoljno širok da mogu proći plovila postpanamax, a ukupni propusni kanal trebao bi se udvostručiti.

Crossroads of Ocean Road

Najveća službena zgrada u Panami nije predsjednička palača ili Narodna skupština, već zgrada Ureda Panamskog kanala - veličanstvena, popločana građevina, koja se uzdiže na vrhu brda nalik piramidi na ulazu u kanal iz Tihog oceana. Ova zgrada otvorena je 1914. godine - tada je bilo sjedište američkog ureda Panamskog kanala. Od 1999., kada je vlast nad kanalom prenesena na Panamu, panamsko vodstvo kanala, ACP (ovo je skraćenica od španjolskog naziva), je svojevrsno odvojeno ministarstvo u okviru panamske vlade.

Ova veličanstvena građevina u potpunosti se podudara s ulogom koju je kanal igrao u životu Paname. Veliki plovni put čini 14% bruto prihoda malene tropske zemlje, a ukupnu vrijednost ovog poduzeća ne može se precijeniti. "Teško je zamisliti samo još jednu zemlju u kojoj bi se mogao ukazati na jedan objekt tako sveobuhvatnog značaja kakav ovaj kanal za Panamu ima", kaže Richard Vainio, direktor luke Tampe. Vainio je, poput svog oca i djeda, odrastao u Panami i cijeli život radio na kanalu. "Ovo nije samo ekonomija, nije samo posao. Slika kanala je glavna stvar u srcima i umovima stanovnika Paname. "

Iza zidova ACP-a, dužnosnici sjede za istim ogromnim četverokutnim stolovima koji su postavljeni prije sto godina kako bi glavni inženjer kanala, glavni inženjer američke vojske George Gottals i drugi vođe mogli širiti bezdimenzionalne topografske planove i nacrte na njima. Zamjenik direktora ACP-a Manuel Benitez iznio je razmatranja koja potiču tvrtku na širenje. "Sada naš kanal funkcionira poput sata", kaže on, "ali broj brodova koji prolaze kroz njega približava se fizičkoj granici mogućnosti čitave ove zgrade." Benitez napominje da je sama ideja o proširenju i modernizaciji kanala odjeknula doslovno od trenutka kada je pušten u rad. 1939. Sjedinjene Države počele su kopati, namjeravajući proširiti kanal za prolazak ratnih brodova nove generacije, ali projekt je zaustavljen zbog izbijanja Drugog svjetskog rata.

Sadašnja uprava prošla je kroz desetke opcija, sve dok se nije vratila ideji o dovršenju posla koji je Amerika vodila u doba Velike depresije. „Svi kanali koje su Amerikanci iskopali iz Atlantskog oceana sada su prilično upotrebljivi“, kaže Benitez. "S pacifičke strane možemo ih koristiti djelomično." Agencija vjeruje da se cijeli projekt može završiti za 7-8 godina uz sudjelovanje samo 7000 radnika (10 puta manje nego tijekom gradnje od 1904. do 1914.).

Najodvažnije u ovom projektu je njegova razmjera. Nove zaključane komore odljepljene od armiranog betona trebale bi biti duljine 420 m, širine 60 m i dubine 18 m, a općenito će se svaki zaključani kompleks prostirati na 2, 4 km. "Ovaj će sustav biti puno veći od svih postojećih ulaznih vrata na svijetu, " kaže Augustin Arias, glavni inženjer ACP-a, „iako se tehničke metode koje preporučamo naširoko koriste svuda."

Čak i u tropskoj zemlji, gdje padne do 2500 mm kiše godišnje, najvažniji zadatak inženjera je štednja slatke vode. S ovim prirodnim resursom u Panami postaje sve napetija. "Problem nije opskrba vodom kišom, " objašnjava Benitez, "već njezino očuvanje. Umjetno jezero Gatun je jezero s vodenim zrcalom površine 430 km². Rezerve vode u njemu nadoknađuju se tijekom kišne sezone koja traje sedam mjeseci. Međutim, ne smijemo zaboraviti da kanalski kanal opskrbljuje pitkom vodom 95% stanovništva koji živi uz njega, a krčenje šuma uvelike je utjecalo na kvalitetu i količinu protoka vode. "

Međutim, najveći trošak u bilanci slatke vode je sam kanal. Za redovito punjenje brava potrebno mu je 8 milijardi litara (8 milijuna tona) svježe vode dnevno. Ako ispunite plan o proširenju kanala i izgradnji novih brava povećanog volumena, ali djeluju prema tradicionalnim načelima, protok slatke vode trebao bi se udvostručiti. Jedan način da se ovaj problem riješi - izgradnja novih brana i na taj način stvaranje novih akumulacija - povlači za sobom nerešive probleme. Ako na nove teritorije nalijete vodu, morat ćete preseliti ne samo pojedine stanovnike, već čitava područja, mnoga naselja iz svojih domova, a to zauzvrat ima dosta političkih komplikacija.

Još 1999. godine delegacija kanala posjetila je vrata Hohenwartea na rijeci Elbi u Njemačkoj. Tamo su vidjeli spremno rješenje za svoj problem - voda koja je prošla kroz bravu tijekom operacija podizanja i spuštanja djelomično se vraćala natrag na ponovnu upotrebu. "Tu smo rekli sebi:" Aha! ", Kaže Raul Brostella, lučki kapetan ASR-a. "Napokon, mi zaista možemo ponovo upotrijebiti tu vodu koja se obično baca u ocean." Prema projektu, kada se razina brave smanji, 60% drenirane vode trebalo bi se zadržati u tri plitka bazena uz svaku komoru za zaključavanje. Ta voda će se koristiti za djelomično ispunjavanje komora za zaključavanje tijekom prolaska sljedećih žila do kanala. Kao rezultat, pokazalo se da iako će 65% više vode stati u nove brave nego što je to slučaj u starim, ukupni protok vode trebao bi biti 7% manji. Pored toga, uprava kanala namjerava donekle podići razinu jezera Gatun, zbog čega će biti moguće potrošiti dodatnih 2 milijuna tona vode dnevno. Unoseći brze bilješke u bilježnicu, Benitez pojašnjava da će se prolaskom normalno nekoliko novih plovila srednje tonaže kroz nove velike brave odjednom omogućiti znatno oslobađanje starih brava u koje se trenutno troši nedovoljna količina vode. Međutim, čak i ako se moraju pokrenuti oba voda u najvećoj mjeri, "kapacitet kanala bit će potrošen ranije od raspoloživih vodoopskrbe".

Pusti konje da se odmaraju

Vodena vrata s dvokrilnim listovima koja se koriste u trenutnim bravama nisu daleko od onih koje je Leonardo da Vinci naslikao u svojim bilježnicama u 15. stoljeću - samo dva masivna štitnika koji se okreću na šarkama ugrađenim u zidove brave i spojeve koji se samostalno zabrtve pod pritiskom vode. Svaki je list širok 19, 5 m, debljine 2, 1 m i visok 14 do 25 m. Najmasivnija teži 730 tona. Za popravak i sprječavanje, oni se moraju ukloniti i prebaciti na suhi dok - ovdje u kolovozu morate blokirati jedan vodovod, što dovodi do gužve u prometu.

I ovog je puta rješenje problema pronađeno u Europi, gdje već postoje brojni prolazi koji mogu prolaziti brodovima postpanamaxa. Na primjer, u belgijskom ulazu Berendrecht u Antwerpenu korištena su dvostruka uvlačna vrata u zidnim nišama. Kapije su opremljene kotačima i mogu se provući i blokirati komora za zaključavanje. Posebno atraktivan trenutak u ovom dizajnu je mogućnost pretvaranja bilo koje niše u minijaturni suhi dok, koji vam omogućuje da izvodite sve potrebne preventivne i sanacijske radove iza vrata zapornice. U ovom trenutku vrata će biti blokirana sigurnosnim kolosjekom, tako da se kretanje po kanalu neće zaustaviti ni na minutu.

Već nekoliko generacija mornari i putnici na brodovima znatiželjno su promatrali kako manevrirajuće električne lokomotive, takozvane "mule", vuku se po tračnicama postavljenim iznad zidova brave. Oni vuku kablove za sobom za vuču, raspoređujući posude koje se mogu zaključati. Za manipuliranje posudama klase postpanamax, trebalo bi u novim bravama koristiti od 12 do 16 "mula". Umjesto toga, odlučeno je da se vratimo u uobičajene tegljače - poput onih koji sada služe kretanju uz kanal. Bit će dovoljno jedan takav tegljač na pramcu i krmi, tako da oni precizno smještaju posude u bravu komore.

Uprava kanala naglašava da svoje mjesto vidi u općenitom velu inženjerske tradicije. Izvršni direktor ASR-a Alberto Aleman Zubieta kaže: "Ako gledate ovaj kanal očima inženjera, nećete biti iznenađeni koliko je bogata mašta stvaralaca kanala i koliko veličanstven bio rad njihovih ruku." Ni on ni drugi dužnosnici nisu umorni ponavljati da, u usporedbi s početnom gradnjom, njihova misija, odnosno obnova kanala, uključuje uporabu odavno uspostavljenih tehnologija. "Ako su Amerikanci uspjeli izgraditi cijeli kanal za deset godina, " kaže Zubieta, "tada ćemo nekako uspjeti dovršiti ovaj projekt za sedam godina."

Članak je objavljen u časopisu Popular Mechanics (br. 3, ožujak 2007). Pitam se kako radi nuklearni reaktor i mogu li roboti izgraditi kuću?

Sve o novim tehnologijama i izumima! U redu Slažem se s pravilima web stranice Hvala. Poslali smo potvrdu na vašu e-poštu.

Preporučeno

Kraj ere: Sony službeno ukida podršku za PlayStation 2
2019
Indijanci su odustali od umjetne inteligencije
2019
Scenariji budućnosti iz "PM": što će se dogoditi čovječanstvu
2019