Los próximos túneles en Europa serán excavados con estos láseres de 100 kW

La vieja metáfora de “la luz al final del túnel” está a punto de dar un giro de 180º y convertirse en “la luz es el principio del túnel”. Durante décadas, abrir túneles ha sido sinónimo de fuerza bruta: discos de acero, toneladas de presión, desgaste constante. Las tuneladoras muerden la roca, la rompen, la trituran. Es un proceso lento, costoso y, sobre todo, mecánico. Por eso la idea de sustituir o al menos complementar ese esfuerzo con un láser, suena casi como ciencia ficción. Y, sin embargo, hay equipos que ya están trabajando en ello.

La propuesta, un avance de científicos del Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser ILT (Alemania) parte de una premisa sencilla: en lugar de romper la roca, ¿por qué no transformarla? Un láser de alta potencia no “golpea” el material, lo calienta hasta llevarlo a un punto extremo. Dependiendo de la intensidad, puede fundirlo o incluso vaporizarlo. Es decir, en vez de fracturar la piedra, la convierte en gas.

El sistema reciente, basado en láseres de alrededor de 100 kilovatios (el equivalente a encender, en un instante, unas 60 placas de cocina… pero concentrando toda esa energía en apenas unos milímetros), ha demostrado ser capaz de cortar acero y perforar materiales extremadamente duros, abriendo la puerta a su uso en excavación y minería. Pero el verdadero avance no está solo en la potencia, sino en cómo se utiliza.

En lugar de un único haz, los responsables, liderados por Jochen Stollenwerk, están desarrollando sistemas que dividen el láser en múltiples haces más pequeños. Esto permite distribuir la energía de forma más controlada sobre la superficie de la roca. En términos prácticos, significa evitar un problema clásico: que el material se derrita y forme una capa vítrea que dificulte seguir perforando.

En diseños patentados, los láseres se integran directamente en el cabezal de corte de la tuneladora. Actúan como una especie de “ablandador” del terreno: calientan la roca, generan tensiones internas y facilitan que los discos mecánicos la fragmenten con menos esfuerzo. Así, la excavación deja de ser un choque frontal y pasa a ser una combinación de física térmica y mecánica.

Para entender por qué esto funciona, hay que mirar más de cerca a la propia roca. Las rocas no son homogéneas. Tienen microfracturas, minerales con distintas propiedades térmicas, zonas de tensión acumulada. Cuando un láser incide sobre ellas, no solo las calienta: crea gradientes (transiciones) de temperatura muy bruscos. Algunas partes se expanden, otras no. Ese desequilibrio genera tensiones internas que terminan resquebrajando el material desde dentro.

En algunos sistemas, incluso se añade agua para intensificar este efecto. El láser calienta la superficie y, de repente, el agua enfría rápidamente la zona. Ese contraste térmico provoca microfracturas adicionales, facilitando aún más la rotura. Es, en cierto modo, una forma de “fatigar” la roca en lugar de golpearla.Las ventajas potenciales son enormes. Menor desgaste de las herramientas significa menos interrupciones y menos costes. Una excavación más controlada podría reducir vibraciones, algo crucial en entornos urbanos. Y la precisión del láser abre la puerta a túneles más limpios, con menos material sobrante.

Además, hay un beneficio menos evidente: la eficiencia energética. Aunque un láser de alta potencia consume mucha energía, el hecho de reducir la resistencia del material puede compensar ese gasto. Algunos experimentos ya apuntan a una disminución significativa de la energía total necesaria para perforar roca.