El descubrimiento realizado por el grupo de investigación Rayos, Electricidad Atmosférica y Alta Tensión de la UPC, que está dirigido por el profesor Joan Montanyà, ha sido publicado en las revistas Journal of Geophysical Research y Nature y puede facilitar la prevención de averías en los parques eólicos, según la UPC, que ha llevado a cabo la investigación en colaboración con el Massachusetts Institute of Technology. Cualquier estructura elevada bajo condiciones atmosféricas propicias puede generar rayos ascendentes. Incluso los aviones son capaces de generarlos. De hecho -explica la UPC-, la altura y el movimiento facilitan este fenómeno. La punta de la pala de un aerogenerador se mueve a una velocidad de varias decenas de metros por segundo.
El Grupo de Rayos de la UPC
Pues bien, el grupo de investigación de la 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". Los investigadores han grabado en vídeo de alta velocidad los rayos iniciados por turbinas eólicas, en el parque del Rubió. Este equipo científico ha podido registrar varios rayos ascendentes iniciados por aerogeneradores en rotación cuando los aerogeneradores giraban bajo nubes. Estas grabaciones -informa la UPC- 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 y conocer mejor el fenómeno
Según la Politécnica de Cataluña, 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", y es que, aunque están presentes de manera cotidiana, los rayos son todavía uno de los fenómenos atmosféricos más desconocidos. En ese sentido, la UPC asegura que "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 -añade-, 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 aerogeneradores por la incidencia de los rayos".
El caso Japón
La góndola de un aerogenerador puede elevarse más de cien metros del suelo. Las palas, que llegan a superar los 60 metros, están fabricadas "con materiales compuestos que son muy sensibles a los efectos de las descargas eléctricas y los rayos". Además -explican desde la UPC-, "dependiendo de la región donde esté ubicado el parque, los daños pueden ser muy importantes: los relámpagos que se producen durante las tormentas de invierno en el oeste de Japón, por ejemplo, son mucho más perjudiciales que los que se producen en verano; de hecho, hay parques que se han visto obligados a cerrar debido a las averías provocadas por tormentas". El grupo de Rayos de la UPC es el único en Europa que estudia los rayos de una manera sistemática. El equipo ha instalado observatorios en Pirineos, el Delta del Ebro y la isla de San Andrés, en el Caribe colombiano.
Un proyecto de la Agencia Espacial Europea
Toda esta experiencia -informa la UPC- ha llevado al grupo de investigación Rayos, Electricidad Atmosférica y Alta Tensión de la UPC a formar parte del proyecto ASIM, de la Agencia Espacial Europea. Con ASIM, el grupo 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". En el marco del proyecto ASIM, el grupo cuenta con un equipo tecnológico de última generación que incluye tres cámaras capaces de captar 500.000 imágenes por segundo; interferómetros, para estudiar qué pasa en el interior de las nubes; y la red Lighting Mapping Array con la que pueden caracterizar en tres dimensiones las evoluciones de los rayos.
