ijskoepel

Een team van de Universiteit Eindhoven vertrekt binnenkort naar Finland om daar een ijskoud record neer te zetten. De wetenschappers hopen er de grootste ijskoepel ter wereld te gaan bouwen.

In 2001 bouwden onderzoekers in Japan een ijskoepel van 25 meter breed. Indrukwekkend, maar dat kan groter, aldus onderzoekers van de Universiteit Eindhoven. En dus vertrekken ze op 29 december naar Finland om daar een ijskoepel van 30 meter breed te gaan bouwen.

Statement
Behalve dat het een heel leuk project is, willen de onderzoekers met de bouw van de ijskoepel ook een statement maken. Ze willen namelijk bewijzen dat ijs een goedkoop en duurzaam bouwmateriaal voor tijdelijke constructies is. U moet dan bijvoorbeeld denken aan ijshotels en hallen om landbouwgewassen tijdelijk in op te slaan.

Links ijs met zaagsel, rechts ijs met houtvezels. Afbeeldingen: Pykretedome.com.

Links ijs met zaagsel, rechts ijs met houtvezels. Afbeeldingen: Pykretedome.com.

Pykrete
Om de enorme ijskoepel te bouwen, maken de onderzoekers geen gebruik van gewoon ijs, maar van pykrete (zie hierboven). Dat is ijs dat versterkt is met fijne houtvezels of zaagsel. Dit ijs is zo’n drie keer sterker en veel taaier dan gewoon ijs en dus uitermate geschikt voor de bouw van zo’n enorme koepel.

Aanpak
De onderzoekers gaan de koepel opspuiten. Eerst wordt er een grote luchtballon opgeblazen. Over die luchtballon spannen de onderzoekers een netconstructie om de luchtballon de vorm van een koepel te geven. Vervolgens zullen er laagjes ijs op de luchtballon worden gespoten. Eerst een laagje droge sneeuw, daarna een mengsel van water en zaagsel. Het mengsel trekt in het laagje sneeuw dat vervolgens geheel bevriest. Daarna wordt dat proces herhaald, net zo lang tot er een dikke laag ijs is ontstaan. Zodra het ijs dik en stevig genoeg is, verwijderen de onderzoekers de luchtballon en blijft – hopelijk – een stevige dertig meter brede ijskoepel over.

Duurzaam
De ijskoepel is een zeer duurzaam bouwwerk. Zodra de temperaturen stijgen, smelt het ijs en het zaagsel – eveneens een natuurproduct – vergaat vanzelf. Bij de bouw en het afbreken van een uit ijs bestaande hal voor bijvoorbeeld seizoensopslag komt dus helemaal geen afval vrij.

Het weer
Het klinkt allemaal heel simpel. Toch is het in de praktijk een stukje spannender dan u wellicht op basis van deze droge beschrijving denken zou, zo legt projectleider Arno Pronk aan Scientias.nl uit. “De techniek is inderdaad vrij simpel, het grootste probleem is het weer, want de weersomstandigheden hebben we niet in de hand. Zeker de eerste dagen wil je geen storm of heel veel sneeuwval hebben. We moeten de kwaliteit van de ijslaag die we opbouwen namelijk continu kunnen controleren om ervoor te zorgen dat we een homogene ijslaag verkrijgen.”

In ploegendiensten
Voor de bouw van de ijskoepel zijn – ook met het oog op die onvoorspelbare weersomstandigheden – drie weken uitgetrokken. Pronk en zijn team vertrekken 29 december. Ze gaan dan eerst een proefkoepel bouwen die zo’n elf meter breed wordt. Die koepel gaat daarna dienst doen als bouwkeet, terwijl de onderzoekers aan zijn grotere broertje werken. Op 18 januari 2014 moet de dertig meter brede ijskoepel dan officieel geopend worden. “We gaan in ploegendiensten werken,” vertelt Pronk. “Dat hebben we voornamelijk gedaan omdat het er heel koud is en onze spullen zodra die stilliggen, zullen bevriezen. Het kost te veel tijd als we die elke keer eerst moeten ontdooien voor we weer aan de slag kunnen, dus werken we 24/7 door.”

Als alles volgens plan verloopt, gaan de onderzoekers met hun koepel een record verbreken. Maar ze hopen bovenal mensen aan het denken te zetten. “Vezelsterk ijs is tot op heden eigenlijk alleen maar in de civiele techniek toegepast. Wij passen het voor het eerst door middel van opspuiten in een bouwkundige constructie toe. We willen laten zien dat het ijs door de vezels sterker, taaier, betrouwbaarder en inzetbaarder wordt. Als het lukt, is dat heel interessant voor seizoensopslag, denk dan aan toepassingen in de landbouw, op militair gebied en offshore.”