Miniera d’Oro di Xiadian: Quando il Caldo Sotterraneo Diventa un Nemico Invisibile

Ciao a tutti! Oggi voglio portarvi con me nelle profondità della Terra, in un luogo tanto affascinante quanto potenzialmente ostile: una miniera d’oro. Nello specifico, parleremo della miniera d’oro di Xiadian in Cina e di un problema serissimo che affligge chi lavora laggiù: il calore estremo. Immaginatevi scendere a centinaia di metri sotto terra, dove la temperatura e l’umidità salgono a livelli pazzeschi. Non è solo una questione di disagio, ma un vero rischio per la salute e la sicurezza.

Il Problema del Calore nelle Miniere Profonde

Scavare sempre più a fondo per cercare risorse preziose come l’oro significa affrontare condizioni ambientali sempre più difficili. Uno dei nemici principali è il cosiddetto “danno termico ambientale”. In parole povere, fa un caldo infernale e l’aria è satura di umidità. Questo mix micidiale non solo mette a dura prova il fisico dei minatori, riducendo la loro produttività e aumentando il rischio di incidenti dovuti a stanchezza e scarsa concentrazione, ma indebolisce persino la roccia circostante! Insomma, un bel problema che impatta su tutto: persone, lavoro e sicurezza generale della miniera.

Diversi studi hanno già acceso i riflettori su questo tema. Si è analizzato come il calore si diffonde nei tunnel, come lo stress termico influenzi la fatica e la capacità di giudizio dei lavoratori (pensate che oltre l’85% dei minatori intervistati in uno studio sentiva che il sudore eccessivo e la stanchezza fisica compromettevano attenzione e giudizio!), e si sono cercate soluzioni, come sistemi di stoccaggio energetico sotterraneo o tecniche per monitorare le rocce. Ma resta una domanda fondamentale: come possiamo misurare oggettivamente quanto è “invivibile” un ambiente di lavoro sotterraneo?

Valutare il Comfort (o Discomfort) Termico: La Sfida

Ecco che entra in gioco il concetto di comfort termico umano. Non è solo una sensazione soggettiva, ma un parametro che si può calcolare e che diventa un indice cruciale per valutare la salubrità di un ambiente di lavoro come quello di una miniera. Capire se un minatore si trova in una condizione di equilibrio termico, o se invece il suo corpo sta accumulando calore in modo pericoloso, è fondamentale.

Nel caso della miniera d’oro di Xiadian, un gruppo di ricercatori ha deciso di affrontare la questione di petto. Hanno preso in esame diverse aree di scavo (chiamate “cantieri”) a profondità considerevoli: -652 metri, -692 metri e persino -700 metri sotto il livello del suolo. L’obiettivo? Stabilire un’equazione del comfort termico specifica e usare degli indici standardizzati per dare un voto a quell’ambiente.

Gli Strumenti del Mestiere: HSI e PMV-PPD

Per valutare il microclima di questi cantieri, i ricercatori hanno usato principalmente due “termometri” del comfort umano:

• Heat Stress Index (HSI): Sviluppato negli anni ’50, questo indice misura quanto stress termico un ambiente impone sul corpo umano. In pratica, ci dice se il corpo riesce a smaltire il calore prodotto o se invece lo sta accumulando. Un HSI sopra 100 indica una situazione critica.
• Predicted Mean Vote (PMV) e Predicted Percentage Dissatisfied (PPD): Questo è un approccio più legato alla percezione. Il PMV cerca di prevedere il voto medio che un gruppo di persone darebbe a quell’ambiente su una scala che va da “molto freddo” a “molto caldo”. Il PPD, invece, stima la percentuale di persone che si sentirebbero insoddisfatte in quelle condizioni. Si basano su un’equazione complessa (proposta da Fanger) che tiene conto di tantissimi fattori:
• Metabolismo umano (quanta energia produciamo lavorando)
• Lavoro meccanico svolto
• Scambio di calore per convezione (con l’aria)
• Scambio di calore per irraggiamento (con le superfici circostanti)
• Perdita di calore per evaporazione (sudore e respirazione)
• Tasso di accumulo di calore nel corpo (S)
• Parametri ambientali (temperatura dell’aria, umidità, velocità dell’aria, temperatura media radiante)
• Abbigliamento indossato (resistenza termica)

L’idea è considerare tutti questi elementi insieme per avere un quadro completo e oggettivo.

Le Misurazioni sul Campo a Xiadian

Armati di termometri digitali per la roccia, registratori di temperatura e umidità ambientale, e anemometri per la velocità dell’aria, i ricercatori sono scesi nei cantieri selezionati (-652m, -692m, -700m). Hanno misurato con cura tutti i parametri necessari. Cosa hanno scoperto?
Beh, i dati parlano chiaro:

• Temperature elevate: Tutte sopra i 30°C, e in aumento con la profondità. Già sopra i 28°C si considera necessario intervenire con raffreddamento o protezioni.
• Umidità alle stelle: Molto alta in tutti i punti, raggiungendo il 100% nei cantieri più profondi. Questo ostacola tantissimo l’evaporazione del sudore, il nostro principale meccanismo di raffreddamento.
• Aria ferma: Velocità dell’aria praticamente nulla (0 m/s). Senza un minimo di ventilazione, il calore ristagna e il corpo fatica enormemente a cedere calore all’ambiente per convezione ed evaporazione.

In sintesi: un ambiente caldissimo, umidissimo e senza un filo d’aria. Chiunque ci lavorasse si sentirebbe inevitabilmente soffocare, stanco e deconcentrato.

I Risultati dei Calcoli: Un Campanello d’Allarme

Una volta raccolti i dati ambientali, sono state applicate le formule del comfort termico. I risultati sono stati, francamente, preoccupanti:

• Tasso di Accumulo di Calore (S): I valori calcolati per i tre cantieri erano 77.15 W/m², 81.05 W/m² e 85.73 W/m². Essendo tutti positivi (S > 0), significa che il corpo dei lavoratori in quell’ambiente non riesce a dissipare tutto il calore che produce e lo accumula progressivamente. Questo è pericoloso per la salute.
• Heat Stress Index (HSI): I valori ottenuti sono stati 246.62, 257.88 e 270.84. Ricordate che il limite massimo di stress tollerabile è 100? Qui siamo ben oltre il doppio! E peggiora scendendo più in profondità. Questo significa che il tempo di lavoro sicuro in queste condizioni è drasticamente ridotto.
• PMV-PPD: I valori di PMV sono stati 2.75, 2.89 e 3.10. Su una scala che va da -3 (molto freddo) a +3 (molto caldo), questi valori indicano una sensazione di “molto caldo“, al limite massimo della scala. Di conseguenza, i valori PPD (percentuale di insoddisfatti) erano altissimi: 97.31%, 98.52% e 99.47%. Praticamente tutti i lavoratori si sentirebbero estremamente a disagio e insoddisfatti.

Cosa Significa Tutto Questo? Azioni Necessarie!

I risultati di questo studio sulla miniera d’oro di Xiadian sono inequivocabili: le condizioni termiche nei cantieri profondi rappresentano un grave rischio per la salute e la sicurezza dei minatori. Il corpo non riesce a raggiungere un equilibrio termico, accumula calore, e l’ambiente è percepito come estremamente caldo e invivibile dalla quasi totalità delle persone.

Cosa fare? Le conclusioni dello studio sono chiare:

• Migliorare la ventilazione: È fondamentale aumentare la velocità dell’aria nei cantieri. Anche un leggero movimento d’aria può fare una grande differenza per favorire la dispersione del calore per convezione ed evaporazione.
• Misure protettive: Bisogna garantire che i lavoratori possano reintegrare acqua e sali minerali persi con la sudorazione abbondante.
• Limitare i tempi di lavoro: In condizioni così estreme, è necessario ridurre i turni di lavoro o prevedere pause frequenti in ambienti più freschi, monitorando eventuali segni di malessere o colpi di calore.
• Monitoraggio continuo: Estendere queste misurazioni a tutte le aree di lavoro profonde della miniera per avere un quadro completo e intervenire dove serve.

Questo studio ci ricorda quanto sia importante non dare per scontata la sicurezza e il benessere di chi lavora in condizioni difficili, spesso nascoste ai nostri occhi. La ricerca di risorse preziose non può prescindere dalla tutela della salute umana. È una questione di equilibrio e di responsabilità.

Fonte: Springer