Para un país largo y angosto como Chile, transportar electricidad desde donde se genera -principalmente en el extremo sur de la nación o en la costa- hasta donde se necesita en Santiago es un desafío. Conectar nuevas centrales a la principal red eléctrica de Chile, el Sistema Interconectado Central (SIC), implica colocar cables de alto voltaje entre grandes torres de transmisión y obtener los respectivos permisos de derecho de paso a través de acueductos y áreas protegidas. Estas líneas además representan un peligro a la seguridad. A medida que crece la demanda energética de Chile, las mayores cargas eléctricas podrían hacer que se recalienten y se curven, lo que pondría en peligro a los vehículos, embarcaciones y animales que estén pasando debajo de ellos.

Sin embargo, la firma estadounidense 3M -que elabora miles de productos incluidas las notas autoadhesivas Post-it y la cinta adhesiva Scotch- tiene la solución. Se llama Conductor de Aluminio Reforzado con Compuesto (ACCR, por su sigla en inglés), un cable patentado altamente conductivo que, según 3M, duplica con creces la capacidad de transmisión de los cables convencionales del mismo diámetro.

Desarrollado originalmente en la década de los 90 con el respaldo del Departamento de Energía de Estados Unidos y sometido a pruebas en su Laboratorio Nacional de Oak Ridge, la tecnología de compuesto usada en el ACCR fue diseñada para proteger las naves espaciales de la NASA de incendiarse cuando reingresan a la atmósfera terrestre.

Como resultado, es capaz de resistir temperaturas de hasta cerca de 210°C, lo que se compara con los 75°C que aguanta un cable tradicional. El núcleo, compuesto de 5.000 microfibras de óxido de aluminio, está envuelto en una aleación dura de aluminio y zirconio para garantizar tanto su desempeño como su durabilidad en las altas temperaturas que se registran en las líneas de transmisión de alto voltaje.

“El bajo peso y la resistencia al calor del cable significan que puede transportar el doble de la capacidad en distancias más largas con menos pandeo”, señala Pablo Wallach, gerente país del Área Eléctrica y Telecomunicaciones de 3M Chile.

Brasil fue el primer país sudamericano en adoptar la tecnología de 3M en el 2008 y hasta ahora ha sido usada por seis empresas eléctricas en esa nación, principalmente para mejoramiento de líneas en áreas urbanas congestionadas así como también sobre áreas naturales y cruces de ríos.

“Es mucho más sencillo y eficiente en términos de costos que construir una torre en la mitad de un río, y tiene la mitad del impacto ambiental”, explica Wallach. 3M recientemente recibió un pedido para un séptimo proyecto en Brasil y la tecnología también se ha utilizado en el cruce de un río en Argentina.

En Chile, 3M está negociando con un distribuidor local para instalar una pequeña sección de línea el próximo año y, según Wallach, pronto más empresas podrían estar usando el cable para reemplazar líneas antiguas o, sobre distancias más largas, a fin de conectar nuevas centrales a la red.

La mayor parte de las líneas de alto voltaje en Chile están diseñadas para transportar hasta 220 kV pero, a medida que la demanda de energía crezca, estas líneas se sobrecargarán, sostiene José Sanzana, subgerente de Marketing del Área Eléctrica de 3M Chile.

La capacidad de muchas líneas de alto voltaje en Santiago se alcanzará en los próximos cinco a diez años, predice Sanzana, pero las torres existentes podrían no soportar el peso de un cable adicional y construir nuevas torres para desplegar una línea paralela puede ser muy costoso si es que no imposible en áreas urbanas.

“Nadie quiere una nueva torre en su patio trasero de modo que la alternativa más eficiente en términos de costos es incrementar la capacidad de las líneas existentes”, señala Sanzana. “Y debido a esta dependencia, creemos que nuestra tecnología es la mejor solución”.

Otro beneficio para los distribuidores eléctricos es la larga vida. El cable ACCR está fabricado íntegramente en aluminio lo que lo hace menos susceptible a la corrosión galvánica que los cables elaborados a partir de distintos metales, de manera que tiene una vida útil mucho más larga, explica Sanzana.

Dada la capacidad del cable para seguir tenso sobre extensiones más largas, también podría usarse para conectar nuevos proyectos como HidroAysén al tiempo que reduce la necesidad de nuevas torres y minimiza su impacto ambiental.

“Habrá muchas secciones de la línea HidroAysén en donde este tipo de cable es la mejor alternativa”, afirma Wallach.

Es más costoso que el cable convencional, pero considerando el costo de construir nuevas torres y de obtener permisos de derecho de paso de las comunidades locales es competitivo sobre una base de proyecto, argumenta Wallach.

Y, en algunos proyectos, el cable solo se necesita en ciertas secciones de una línea, por ejemplo para cruzar un río o una carretera.

La demanda a nivel mundial por el cable, que es producido en la planta Menomonie que 3M tiene en Wisconsin, está creciendo y 3M planea duplicar su capacidad de producción en los próximos 12 meses, afirma Wallach.

Pero 3M no está descansando en los laureles. La compañía, antes conocida como la Minnesota Mining and Manufacturing Company, está concentrada fuertemente en la innovación y el 32 por ciento de sus ventas provienen de productos desarrollados en los últimos cinco años. “Nuestro objetivo es que esta cifra crezca al 40 por ciento en los próximos cinco años”, sostiene Wallach.

La mayor parte de los nuevos productos eléctricos son desarrollados en las oficinas centrales de la División de Mercados Eléctricos de 3M en Austin, Texas, pero algunos productos han sido desarrollados en Chile específicamente para la industria minera. Por ejemplo, un método patentado para reparar líneas de transmisión fue inventado aquí.

3M también creó recientemente, en alianza con Endeavor -organización sin fines de lucro con sede en Estados Unidos- una incubadora de innovación en la norteña ciudad de Antofagasta, la que provee respaldo técnico y comercial para emprendedores chilenos.

“Si los productos son exitosos en el mercado local, 3M tiene una plataforma global que puede ayudar a los inventores a alcanzar los mercados extranjeros”, comenta Wallach.

Gracias al Gobierno de Estados Unidos y el ingenio estadounidense, las empresas de energía de Chile podrán transportar más electricidad al tiempo que construyen menos torres, pero el énfasis de 3M en la innovación también da a los inventores chilenos la posibilidad de apuntar a las estrellas.

For a long, narrow country like Chile, transporting electricity from where it is generated – mainly in the far south or on the coast – to where it is needed in Santiago is a challenge. Connecting new plants to Chile’s main grid, the Central Interconnected System (SIC), means stringing high voltage cables between large transmission towers and obtaining right-of-way permits across waterways and protected areas. These lines also pose a safety hazard. As Chile’s energy demand grows, higher power loads could cause them to heat up and sag, endangering vehicles, boats and animals passing below.

But the US-based firm 3M, which makes thousands of products including Post-it Notes and Scotch Tape, has the solution. It’s called Aluminum Conductor Composite Reinforced (ACCR), a patented highly conductive wire that, according to 3M, more than doubles the transmission capacity of conventional cables of the same diameter.

Originally developed in the 1990s with the support of the US Department of Energy and tested at its Oak Ridge National Laboratory, the composite technology used in ACCR was designed to protect NASA’s space shuttles from burning up as they re-enter the earth’s atmosphere.

As a result, it is able to withstand temperatures up to about 210°C, compared to 75°C for traditional cable. The core, made up of 5,000 microfibers of aluminum oxide, is wrapped in a hard aluminum-zirconium alloy to guarantee its performance and durability under the high temperatures which occur on high voltage transmission lines.

“The cable’s lightweight and heat resistance mean it can transport double the capacity over longer distances with less sag,” says Pablo Wallach, country business manager at the Electrical & Communications division of 3M Chile.

Brazil was the first South American country to adopt 3M’s technology in 2008 and so far it has been used by six utilities there, mainly for line upgrades in congested urban areas as well as over nature areas and river crossings.

“It’s much easier and cost effective than building a tower in the middle of a river and has less environmental impact,” explains Wallach. 3M recently received an order for a seventh project in Brazil and the technology has also been used for a river crossing in Argentina.

In Chile, 3M is negotiating with a local distributor to install a small section of line next year and, according to Wallach, more companies could soon be using the cable to replace old lines or, over longer distances, to connect new plants to the grid.

Most high voltage lines in Chile are designed to transport up to 220kV but, as energy demand grows, these lines will become overloaded, says Jose Sanzana, assistant marketing manager in 3M Chile’s Electrical Markets Division.

The capacity of many high voltage lines in Santiago will be reached in the next five to ten years, predicts Sanzana, but existing towers may not support the weight of an additional cable and building new towers to run a parallel line can be very costly if not impossible in urban areas.

“Nobody wants a new tower in their backyard so the most cost effective alternative is increasing the capacity of the existing lines,” says Sanzana. “And because of its reliability, we believe that our technology is the best solution.”

Another benefit for power distributors is its longevity. ACCR cable is made entirely of aluminum making it less susceptible to galvanic corrosion than wires made of different metals so it has a much longer useful life, explains Sanzana.

Given the wire’s ability to remain taut over longer spans, it could also be used to connect new projects like HidroAysén while reducing the need for new towers and minimizing their environmental impact.

“There will be many sections of the HidroAysén line where this type of cable is the best alternative,” says Wallach.

It is more expensive than conventional cable but considering the cost of building new towers and obtaining right-of-way permits from local communities it is competitive on a project basis, argues Wallach.

And, in some projects, the cable is only needed on certain sections of a line, for example in crossing a river or a highway.

Worldwide demand for the cable, which is produced at 3M’s Menomonie plant in Wisconsin, is growing and 3M plans to double its production capacity in the next 12 months, says Wallach.

But 3M is not resting on its laurels. The company, formerly known as the Minnesota Mining and Manufacturing Company, is strongly focused on innovation and 32 percent of its sales come from products developed in the last five years. “Our aim is for this to grow to 40 percent in the next five years,” says Wallach.

Most new electrical products are developed at the headquarters of 3M’s Electrical Markets Division in Austin, Texas, but some products have been developed in Chile specifically for the mining industry. For example, a patented method to repair transmission lines was invented here.

3M also recently created, in partnership with the US-based non-profit Endeavor, an innovation incubator in the northern city of Antofagasta that provides technical and commercial support for Chilean entrepreneurs.

“If products are successful in the local market, 3M has a global platform that can help inventors reach foreign markets,” says Wallach.

Thanks to the US government and American ingenuity, Chile’s energy companies will be able to transport more power while building fewer towers, but 3M’s emphasis on innovation is also giving Chilean inventors the chance to aim for the stars.