Na conferência Howden Technology Day, o engenheiro de aplicações da empresa James Howden Holdings, Matthew Slabbert, falou sobre a evolução dos sistemas de arrefecimento de minas, que permitem lidar com condições extremas a grandes profundidades. À medida que os trabalhos mineiros avançam em profundidade, a temperatura da rocha e a dissipação de calor do equipamento aumentam acentuadamente, criando não só desconforto, mas também uma ameaça real à segurança. Sem um arrefecimento eficaz, a produtividade diminui e os riscos para o pessoal aumentam várias vezes.
Na base de qualquer esquema está a tarefa de criar um ambiente seguro e adequado ao trabalho. Os sistemas podem fornecer:
- ar arrefecido,
- água arrefecida,
- ou a sua combinação.
A escolha da estratégia depende de:
- profundidade das galerias,
- magnitude das cargas térmicas,
- distâncias,
- disponibilidade de espaço livre,
- custo da eletricidade.
A maioria das minas começa com ventilação convencional, fornecendo ar fresco a partir da superfície. O reforço mais simples deste esquema consiste no arrefecimento em massa do ar à superfície antes de o descer pelo poço. Esta abordagem é relativamente simples e económica, contudo permite reduzir a temperatura do ar apenas em cerca de cinco graus e, já a uma profundidade de cerca de dois quilómetros, a sua eficácia diminui acentuadamente.
Para prolongar o arrefecimento a maiores profundidades, passa-se para sistemas de água arrefecida. A água consegue transportar calor por distâncias significativas com perdas mínimas e, com um caudal de cerca de cem quilogramas por segundo, um desses sistemas pode remover até nove megawatts de carga térmica. Ainda assim, o custo de uma rede de tubagens ramificada muitas vezes ultrapassa as despesas com o próprio equipamento de refrigeração, pelo que a utilização economicamente justificada destes sistemas fica limitada a profundidades de aproximadamente 2,5–3 quilómetros.
Com o aumento adicional da profundidade, os métodos habituais de ventilação e de arrefecimento por água deixam de dar resposta:
- as cargas térmicas aumentam,
- os percursos alongam-se,
- o consumo de energia cresce acentuadamente.
Nestas condições, são necessárias soluções fundamentalmente diferentes, e a etapa seguinte no desenvolvimento dos sistemas de arrefecimento de minas passa a ser as tecnologias baseadas em gelo.