Tendencias21

Demuestran que los aerogeneradores pueden producir rayos

Investigadores de la Universidad Politécnica de Cataluña han demostrado que existe una relación directa entre el movimiento de las turbinas de los aerogeneradores de los parques eólicos y la generación de descargas eléctricas, que en determinadas condiciones atmosféricas pueden dar lugar a rayos. El descubrimiento, publicado en ‘Nature’, puede facilitar la prevención de averías en los parques eólicos.

Demuestran que los aerogeneradores pueden producir rayos

Cualquier estructura elevada bajo condiciones atmosféricas propicias puede generar rayos ascendentes. Incluso los aviones son capaces de generarlos. De hecho, la altura y el movimiento son dos factores que facilitan este fenómeno

La punta de la pala de un aerogenerador se mueve a una velocidad de varias decenas de metros por segundo. Sin embargo, nadie había demostrado la relación que existe entre el movimiento de las turbinas de los aerogeneradores en los parques eólicos y la generación de descargas eléctricas.

El grupo de investigación Rayos, Electricidad Atmosférica y Alta Tensión (LRG), de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), mediante su red de detección de rayos Lightning Mapping Array en las tierras del Ebro, ha podido detectar emisiones de descargas eléctricas provenientes de aerogeneradores que se repiten periódicamente y con duraciones que van de los pocos minutos a más de una hora durante ciertas condiciones de tormenta. La investigación se ha llevado a cabo con el Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Los investigadores, señala la nota de prensa de la UPC, de la que se hace eco el Instituto de la Ingeniería de España, han grabado en vídeo de alta velocidad los rayos iniciados por turbinas eólicas, en el parque eólico del Rubió (Barcelona).

Este equipo científico, que es referente en Europa en el estudio de los rayos, ha podido registrar varios rayos ascendentes iniciados por aerogeneradores en rotación cuando los aerogeneradores giraban bajo nubes. Estas grabaciones se han hecho a un kilómetro de distancia de los aerogeneradores, con la cámara a una velocidad de 6.668 imágenes por segundo y un tiempo de resolución de 15 microsegundos.

Prevenir averías

Los resultados de la investigación serán muy útiles, ya que abren la puerta a la descripción del fenómeno y, por tanto, a establecer posteriormente sistemas de prevención. Aunque están presentes de manera cotidiana, los rayos son todavía uno de los fenómenos atmosféricos más desconocidos.

El estudio sobre el nacimiento de rayos desde las palas de aerogeneradores y su relación con la periodicidad de giro ayudará a caracterizarlos, a averiguar las tipologías y la naturaleza y, sobre todo, ayudará a prevenirlos. Por otro lado, contribuirá a ahorrar costos a las empresas constructoras y generadoras de energía eólica, que pierden cada año millones de euros en averías provocadas por el estrés eléctrico al que son sometidas las turbinas de aerogeneradores por la incidencia de los rayos.

Actualmente las palas de los aerogeneradores tienen longitudes de más de 60 metros y la góndola se puede situar a más de 100 metros del suelo. Además, estas palas están fabricadas con materiales compuestos que son muy sensibles a los efectos de las descargas eléctricas y los rayos.

Dependiendo de la región donde esté ubicado el parque eólico, los daños pueden ser muy importantes. Los relámpagos que se producen durante las tormentas de invierno en al oeste de Japón, por ejemplo, son mucho más perjudiciales que los que se producen en verano.
De hecho, hay parques eólicos que se han visto obligados a cerrar debido a las averías provocadas por tormentas.

Investigación única en Europa

El grupo UPC LRG es el único en Europa que estudia los rayos científicamente de una manera sistemática. El equipo ha instalado observatorios en los Pirineos, en el Delta del Ebro y en la isla de San Andrés, situada en el Caribe colombiano.

Esta experiencia les ha llevado a formar parte del proyecto ASIM, de la Agencia Espacial Europea. Con ASIM, el grupo UPC LRG tendrá la oportunidad de acceder a nuevos conocimientos y avanzar en esta área científica.

En este proyecto estudiarán los estallidos de rayos gamma terrestres, las emisiones de rayos de alta energía y fenómenos extraños de gran altitud relacionados con los rayos, con los chorros gigantescos de descargas eléctricas y con los denominados sprites que se producen en la estratosfera y la mesosfera por encima de las tormentas.

El grupo cuenta con un equipo tecnológico de última generación que incluye tres cámaras con las que captan 500.000 imágenes por segundo; interferómetros para estudiar qué pasa en el interior de las nubes y la red Lighting Mapping Array (LMA) con la que pueden caracterizar en 3 dimensiones las evoluciones de los rayos.

Referencias bibliográficas:

Joan Montanyà et al.: Turbines shoot upside-down lightning. Nature (2014). DOI:10.1038/506268a.

Joan Montanyà, Oscar van der Velde y Earle R. Williams. Lightning discharges produced by wind turbines. Journal of Geophysical Research: Atmospheres (2014).

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Los relámpagos volcánicos habrían encendido la llama de la vida en la Tierra primitiva 12 febrero, 2024
    Cuando la Tierra era joven y salvaje, los procesos en nuestro planeta transformaron una mezcla de ingredientes en lo necesario para impulsar la vida. Para esto es crucial el nitrógeno, un nutriente esencial para formar proteínas, aminoácidos y ácidos nucleicos. Los científicos han descubierto evidencias geológicas que indican que las descargas de rayos asociadas con […]
    Pablo Javier Piacente
  • La genética tiene mucho que decir sobre el asesinato de una madre adoptiva 12 febrero, 2024
    Según la genética, el comportamiento de los hijos adoptados está mayoritariamente influido por los padres biológicos, mientras que el parecido entre padres e hijos en una familia adoptiva es muy pequeño. Además, un hijo adoptado no tiene vínculos genéticos con su madre adoptiva y puede heredar ciertas maneras de pensar de sus padres biológicos, especialmente […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia
  • Europa logra un récord mundial de fusión nuclear 12 febrero, 2024
    En un importante logro científico, investigadores de la instalación Joint European Torus (JET) han establecido un récord energético mundial de 69 megajulios liberados en energía de fusión sostenida y controlada. Otro impulso para el futuro reactor europeo a gran escala ITER.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Un árbol fosilizado hace 350 millones de años sorprende a los científicos: parece alienígena 11 febrero, 2024
    Un fósil tridimensional de árboles más antiguos que los dinosaurios revela que los bosques de hace 350 millones de años eran extraños y alienígenas. Formaban parte de un bosquecillo que fue sepultado después de un terremoto.
    Redacción T21
  • El meteorito de Berlín resultó ser un raro objeto de origen ígneo 11 febrero, 2024
    El asteroide que se desintegró sobre Berlín a mediados de enero pertenece a un tipo raro de meteorito de origen ígneo. Se compone principalmente de silicatos de magnesio, enstatita y forsterita, además casi no contiene hierro y tiene una corteza vítrea translúcida.
    Redacción T21
  • Descubren un helecho tropical que transforma sus hojas muertas en nuevas raíces 9 febrero, 2024
    Para sobrevivir en el suelo anegado y bajo en nutrientes del bosque de Quebrada Chorro, en el oeste de Panamá, una especie de helecho tropical arborescente reutiliza sus hojas muertas, convirtiéndolas en nuevas raíces. Los científicos descubrieron que el helecho reconfigura estas “hojas zombis”, invirtiendo el flujo de agua para atraer nutrientes de regreso a […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una extraña combinación de minerales en las muestras lunares de la misión Chang'e-5 de China 9 febrero, 2024
    Los minerales antiguos y nuevos identificados en las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 de China están ayudando a los científicos a comprender mejor la historia de la Luna: ahora, los especialistas han descubierto más propiedades del sexto nuevo mineral lunar, llamado Changesite-(Y). Además, otros compuestos hallados, la seifertita y la stishovita, pueden coexistir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los robots que atienden a pacientes llegan a los hospitales 9 febrero, 2024
    Robots diseñados para brindar comodidad a los pacientes de edad avanzada y aliviar su ansiedad, han sido probados con éxito en un hospital de París: saludan, responden a preguntas, comprenden conversaciones grupales y apoyan las tareas de enfermería.
    Redacción T21
  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente