Che le fibre ottiche siano tra le protagoniste della “new economy” trasportando gigabite di dati attraverso le reti telematiche di tutto il mondo non è una novità. Ora però, dai National Sandia Laboratories del Departement of Enenrgy statunitense, giunge la notizia di un nuovo tipo di fibra ottica che potrebbe diventare un prezioso alleato per un settore che più “old economy” non si potrebbe: l’industria petrolifera. Si tratta di fibre particolarmente economiche, praticamente “usa e getta”, che possono facilitare il processo di trivellazione dei pozzi.
Il perché è presto spiegato. “Con i sistemi convenzionali bisogna interrompere spesso la trivellazione per comunicare agli operatori in superficie la temperatura, la pressione e la composizione del terreno, tutti dati importanti per proseguire l’operazione”, spiega David Holcomb, ideatore delle nuove fibre, “il problema è che sospendere uno scavo costa dai cento ai duecentomila dollari al giorno”. Il nuovo sistema permette invece di inviare in tempo reale dal punto in cui avviene lo scavo alla superficie – e quindi senza interrompere il lavoro – tutti i dati necessari alla trivellazione e sullo stato del terreno. Con una frequenza di circa un megabit al secondo, cioè 100 mila volte più velocemente dei sistemi usati al momento.
Le fibre ottiche funzionano come sottili “tubicini” in grado di condurre la luce. Una volta che un raggio luminoso entra da una estremità di una fibra, ne rimane “intrappolato” e non può che correre lungo la fibra uscendo all’altra estremità. Al momento esse rappresentano il mezzo più veloce e affidabile per la trasmissione non solo di dati, ma anche di intere immagini. Nel caso delle trivellazioni petrolifere il problema era come costruire una rete ottica che si spostasse “in parallelo” con lo scavo e in grado di resistere alle sollecitazioni di quell’ambiente.
Holcomb si è ispirato a un tipo di fibre monouso utilizzate negli anni Ottanta nell’industria missilistica. Rimanevano però due ostacoli: abbassare i costi e adattare le fibre per poterle interrare. Nel sistema missilistico, le fibre erano protette da uno spesso rivestimento che avrebbe interferito durante la trivellazione. Nel sistema di Holcomb invece il rivestimento è stato sostituito da un sottile strato di plastica protettiva. Per compensare la minore protezione, viene però usata una fibra più pesante, in vetro, da 200 micron (millesimi di millimetro) di diametro. “Avevamo bisogno di un oggetto da usare solo poche ore e poi gettare via, la spessa protezione non solo non serviva, ma sarebbe stata di ostacolo”, spiega il ricercatore. Le fibre così modificate risultano leggere, economiche e facili da trasportare e maneggiare.
Per inserire il sistema telemetrico nel terreno è stato ideato un meccanismo che “segue” la trivella man mano che questa scende in profondità. Si tratta di un rocchetto attorno al quale le fibre ottiche vengono avvolte, che controlla il capo delle fibre legato alla trivella e le fa svolgere lungo lo scavo man mano che questo viene avanza. Ma avrebbero resistito le fibre all’abrasione del terreno e alla tensione della trivella che le fa svolgere velocemente dal rocchetto? Gli interrogativi si sono sciolti con successo durante una dimostrazione svoltasi lo scorso settembre presso il Gas Technology Institute, che ha partecipato al finanziamento della ricerca. E ora Holcomb non nasconde il proprio entusiasmo: “L’uso delle nostre fibre è stato un vero successo. Le abbiamo fatte scendere a una profondità di circa un chilometro, ma in realtà non ci sono limitazioni: il cavo ottico può facilmente raggiungere anche i cinque chilometri o più”.
Ora il Gas Technology Institute sta cercando partnership tra le varie industrie petrolifere per iniziare la produzione commerciale delle fibre. Ma le applicazioni in futuro non si limiteranno alla sola industria petrolifera. Come ha spiegato Holcomb, il sistema potrà portare notevoli vantaggi in campo ambientale, per esempio negli scavi in aree contaminate. E in tutte le situazioni dove sono necessarie alta velocità e precisione nello scambio di informazioni, per esempio negli scavi nei pressi di un fiume, o in generale quando serve estrema accuratezza nella conduzione dello scavo.
