Sostenibilidad
Investigadores navarros logran generar electricidad continua en la Antártida con el calor de la Tierra
A partir de la energía geotérmica han logrado producir electricidad continua con la que suplir las baterías, de poca fiabilidad y difícil mantenimiento, que alimentan los equipos científicos en lugares inhóspitos.
Publicidad
Investigadores de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), han logrado, por primera vez a nivel mundial, generar energía eléctrica en la Antártida de manera continua, sin interrupciones, a partir del calor natural del interior de la Tierra, conocido como calor geotérmico, que se libera a través de fumarolas volcánicas. El grupo de Ingeniería Térmica y de Fluidos, liderado por el catedrático David Astrain, ha experimentado sobre el terreno el funcionamiento de dicha tecnología en la Isla Decepción, uno de los volcanes activos de la Antártida, durante la campaña antártica que aprovecha cada año el verano austral para desarrollar proyectos científicos.
El grupo de investigación de la UPNA ha empleado unos dispositivos que transforman el calor geotérmico en energía eléctrica. Para que dichos módulos funcionen, necesitan tener un lado caliente y otro frío. El calor de la Tierra calienta un lado del módulo y el aire frío de la Antártida enfría el otro. El equipo investigador ha creado esa diferencia necesaria con el desarrollo de intercambiadores de calor de alta eficiencia, que son capaces de transportar el calor geotérmico desde el suelo, a una profundidad de solo 40 centímetros, hasta el módulo termoeléctrico, con muy poca pérdida de temperatura.
Tecnología para polo sur
Los generadores diseñados en la UPNA no emplean partes móviles, como bombas o ventiladores, lo que reduce al mínimo el mantenimiento y convierte a estos dispositivos en generadores eléctricos muy robustos, ideales para ser instalados en la Antártida. En esta primera campaña en el Polo Sur, los dos prototipos de generadores termoeléctricos ya han registrado 6 W (vatios) de potencia eléctrica, la necesaria para alimentar los sensores de vigilancia e investigación volcánica y hacer posible su funcionamiento durante todo el año, incluido el invierno.
La Antártida, por sus condiciones adversas, es un reto para los científicos. La climatología es extrema al ser el lugar más frío y ventoso de la Tierra, con temperaturas que pueden descender a sesenta grados bajo cero en invierno; con buena parte del año en la oscuridad por lo que los sistemas basados en la energía solar son poco eficientes; la lejanía y el ambiente hostil complican, además, el mantenimiento y la reparación de los equipos. Por lo tanto, cualquier tecnología implantada en el Polo Sur debe ser excepcionalmente robusta y requerir un mantenimiento mínimo.
La tecnología diseñada por la UPNA es modular, por lo que se puede aumentar la potencia con solo instalar más módulos termoeléctricos. “Según los primeros resultados obtenidos —describe David Astrain—, se estima que es posible obtener, de forma continua, 15 W por metro cuadrado y durante todo el año, lo que producirá una energía diaria de 0,36 kWh por metro cuadrado, cifra equivalente a la de una batería de coche, como la que emplean los científicos en la Antártida, con la ventaja de que nunca se acaba, ya que la generación eléctrica es continua”.
El reto de suministrar energía continua
La importancia de este avance en la investigación radica, según Astrain, “en el enorme reto tecnológico que representa el suministro energético necesario para alimentar los sensores de medida y equipos de emisión de datos de diferentes proyectos científicos en lugares remotos y de climatología extrema”. Actualmente, se emplean módulos fotovoltaicos para el suministro energético pero la tecnología solar presenta graves problemas debido a la discontinuidad del suministro energético, que se acentúa en episodios de nieve, niebla, ceniza, calima y la propia noche, cuya duración puede ser de varios meses en latitudes altas, como la Antártida. Esta limitación tecnológica implica un esfuerzo logístico considerable para cambiar las baterías eléctricas durante y reduce mucho el registro de datos de interés científico, especialmente, en invierno, cuando casi no existen datos en tiempo real.
El avance tecnológico desarrollado por el grupo de la UPNA abre las puertas a avances sin precedentes en la monitorización en tiempo real de algunas de las estaciones desplegadas en Isla Decepción, lo que mejorará el estudio geológico y la vigilancia volcánica de la zona. “Con la instalación de estos generadores termoeléctricos -explica el investigador- será posible tener datos geológicos en tiempo real durante todo el año, incluida la invernada. Esta tecnología podría ser extrapolada a muchos otros volcanes del mundo, lo que contribuirá a aumentar la seguridad de la sociedad civil, al mejorar la vigilancia volcánica remota con una mejor y mayor anticipación a las erupciones volcánicas”.
Publicidad
