Olimpijske igre v Pekingu so bile prve, ki so se v celoti zanašale na umetni sneg

Naravni sneg, ki je podlaga za večino zimskih športov, z naraščanjem globalnih temperatur izginja. Zimski športi zaradi tega ne bodo poniknili in niso na robu izumrtja, bodo pa prav gotovo zelo spremenjeni. Nedavna študija je pokazala, da bi lahko od 21 mest, ki so gostila zimske olimpijske igre v zadnjih 50 letih, le eno – Saporo na severu Japonske – zagotovilo primerno prizorišče za igre leta 2050. Prizorišča olimpijskih iger, pa tudi vsa druga smučišča, se torej vedno bolj zanašajo na umetni sneg.

Igre na vse bolj umetni podlagi

Olimpijske igre v Sočiju leta 2014 so izpeljali z do 80 odstotki umetnega snega in igre v Pjongčangu leta 2018 z 98 odstotki umetnega snega. Igre v Pekingu so prve zimske olimpijske igre, ki se v celoti zanašajo na umetni ledeni prah. Čeprav tehnologija danes omogoča državam, ki običajno nimajo podnebja, ki bi zagotavljalo ustrezne vremenske razmere za zimske športe, športniki v tem ne vidijo vzdržne rešitve. Mnogi so namreč prepričani, da je razlika med umetnim in naravnim snegom prevelika, poleg tega odsotnost naravnega snega postavlja cel niz vprašanj glede varnosti in konkurenčnosti športnikov in okoljskih stroškov iger.

Res je, zadnjih nekaj prizorišč olimpijskih iger je bilo vsaj kar se tiče dejavnika naravnih razmer slabo izbranih. Podnebne spremembe so zvišale temperature in spremenile vzorce padavin v Pekingu, vendar ne tako zelo, da bi bile razmere bistveno drugačne od tistih, ki so bile pred desetimi leti, ko so bile podane kandidature držav, sploh pa prizorišča letošnjih iger niso ravno prepoznana po debeli snežni odeji. A tudi drugod, kjer je sneg bolj tradicionalen pojav, se razmere spreminjajo.

Tudi umetni sneg ima omejitve

Od šestdesetih let prejšnjega stoletja se smučišča po vsem svetu vse bolj zanašajo na umetni sneg. Za preživetje morajo letovišča delovati približno sto0 dni v letu in to okno postaja zelo tesno. V Evropi je na primer Inštitut za raziskave snega in plazov WSL ugotovil, da je bilo v švicarskih Alpah izgubljenih približno 12 dni od začetka sezone in 26 dni od konca od leta 1970. V Severni Ameriki opisujejo podobne številke.

Severna polobla je izgubila približno štiri milijone kvadratnih kilometrov spomladanske snežne odeje – gre za približno desetodstotno zmanjšanje v zadnjih štirih desetletjih. Rešitev je za zdaj umetno zasneževanje, a če se bodo ti trendi nadaljevali in bo čez 40 let svet izgubil še deset odstotkov odeje ali če bodo zimske temperature še naprej naraščale, zasneževanje morda ne bo moglo nadomestiti razlike.

Na olimpijskih igrah v Pekingu sedem strojnic in črpalnih postaj premika vodo v gore, kjer jo potiskajo skozi visokotlačne črpalke, jo z zrakom stisnejo skozi ventilator in izstrelijo iz več kot 350 snežnih topov. Ko ta sneg pade na tla, ima običajno kemične dodatke. A na teh igrah so snežni delavci trdili, da sneg ne vsebuje nobenih kemikalij, prav tako pravijo, da ne črpajo iz splošnih virov pitne vode. To so izpodbijali lokalni časopisi, ki so poročali o rekah, ki so bile preusmerjene zaradi zasneževanja, uradniki pa so menda prepovedali namakanje kmetijskih zemljišč, da bi ohranili podzemno vodo. Zgodnja poročila kitajskih medijev so trdila, da bi bilo za zasneževanje potrebnih le 200.000 kubičnih metrov vode. Toda poročilo MOK pred tekmo kaže, da je ta številka več kot 800.000 kubičnih metrov.

Preprosti principi termodinamike

Princip delovanja snežnih strojev je zelo preprost, izkoriščajo osnovna pravila termodinamike - naravno hlajenje, ki se dogaja, ko voda izhlapi. In ker njihova hladilna moč izvira iz izhlapevanja, lahko delujejo pri relativno visokih temperaturah, do 1 ℃ (pod pogojem, da je vlažnost dovolj nizka).

Snežni topovi pod visokim pritiskom streljajo fino vodno paro v hladno, suho ozračje. Nekaj ​​vode v vsaki kapljici hitro izhlapi, kar odvzame toploto in zniža temperaturo preostalega dela kapljice pod ledišče. Enak mehanizem nas hladi, ko se potimo. Ker je izguba energije, potrebna za nastanek ledu v tem procesu, posledica izhlapevanja, snežnim strojem ni treba porabiti energije za zamrzovanje vode. Potrebujejo samo energijo za napajanje ventilatorjev in kompresorjev, ki razpršijo vodne kapljice.

Vendar je sneg več kot le zamrznjena voda in snežni stroji morajo proizvesti odejo prahu, ki je vredna največjih svetovnih športnikov. To dosežejo z uporabo "nukleatorja", kar je v bistvu vsaka snov, ki olajša tvorbo ledenih kristalov. Brez tega bi kapljice v meglici končale kot podhlajena voda in se strdile v velike kaplje, preden bi zamrznile. To bi ustvarilo nezaželeno gost in leden sneg.

Brez kemičnih dodatkov

Nukleatorji so lahko kemični ali biološki, vendar v Pekingu takih pripomočkov po trditvah organizatorjev ne uporabljajo. Namesto tega se kot nukleatorji uporabljajo drobni ledeni kristali. Ti nastanejo s še bolj intenzivno termodinamično manipulacijo, pri kateri vodo pod tlakom potisnejo skozi šobe, kar hitro zmanjša pritisk in razbije vodo na drobne kapljice. Ker se tlak plina hitro zniža, pade tudi njegova temperatura – zato je dezodorant iz pločevinke pod tlakom hladen. V tem primeru nenaden padec temperature ohladi razpršeno vodo precej pod 0 ℃ in jo hitro zamrzne v ledene kristale - nastanejo jedra.

V zadnjem koraku postopka zasneževanja se ta ledena jedra mešajo z vodno meglo v zraku, voda pa zmrzne in pada kot umetni sneg. Pogon je dosežen bodisi z uporabo stisnjenega zraka bodisi s puhalnimi stroji z velikimi ventilatorji.

Sneg, ki nastane v tem procesu, ni povsem enak pravemu snegu, ker umetni sneg nastane hitro iz tekočih kapljic namesto počasi iz vodne pare. Zaradi tega je oblika delcev umetnega snega drugačna kot pri naravnem snegu. Prvi nima lepih monokristalnih struktur, le drobne polikristalne snežne kepe. Od tod tudi razlika v občutku in zračnosti.