"El 60% de los apagones eléctricos en el país son consecuencia de las descargas eléctricas"
Predecir dónde ocurrirá una descarga eléctrica es posible a través de un dispositivo construido en la UN. Se trata de un ‘molino de campo’, que indica el lugar exacto en el que caerá. El aparato podría salvar vidas y ahorrar dinero. Ya hay seis instalados.
Cerca de 6% de los rayos que se registran en el mundo se presentan en el país. Asociado a ello hay muertes, daños en equipos, accidentes industriales y demoras en distintos procesos. Lo grave es que debido al cambio climático la actividad se ha incrementado, por eso detectar dónde caerá la próxima descarga eléctrica será vital para diversos sectores.
De acuerdo con el Sistema Colombiano de Información de Tormentas Eléctricas (Scite), la dinámica meteorológica en nuestro territorio se debe a su ubicación en el trópico, la zona más propensa de la Tierra, donde ocurren unos 100 destellos por segundo. Esta es una de las principales causas, por ejemplo, de los incendios forestales.
Según el Scite, en el 2010 se reportaron 45 casos de muertes y lesiones por ese motivo. En Estados Unidos se confirmó la muerte de 29 personas y unas 200 lesiones. Alrededor del 67% de las víctimas se encontraban al aire libre en eventos recreativos.
Del mismo modo, los sobrevoltajes producidos por el fenómeno tienen efectos dañinos en equipos electrónicos como computadores, televisores, equipos de sonido y vídeo hornos de microondas, entre otros, que son extremadamente sensibles a las variaciones del voltaje.
Los aparatos eléctricos tradicionales (estufas, planchas, neveras, lámparas, lavadoras y otros) son muy resistentes a estas anormalidades, aunque también pueden afectarse. En los EE. UU. el fenómeno celeste produjo pérdidas cercanas a los mil millones de dólares en el 2010.
En Colombia, el Programa de Investigación sobre Adquisición y Análisis de Señales (PAAS) de la Universidad Nacional de Colombia reporta que alrededor del 60% de los apagones del sistema eléctrico nacional son consecuencia de los rayos y, anualmente, se pierden unos seis millones de dólares por el daño de casi 7.000 transformadores de distribución.
DISPOSITIVO DETECTOR
Al analizar esa realidad, el PAAS se propuso investigar durante cinco años el diseño de un dispositivo para predecir las nubes de tormenta y detectar dónde caerá la primera de sus descargas, según las características meteorológicas del país.
Horacio Torres, director del grupo, explica cómo funciona el aparato: "Las nubes, en su proceso de formación, acumulan cargas eléctricas (positivas y negativas) que crean un campo eléctrico. Su variación puede ser medida en tierra por medio de una placa metálica giratoria conocida como 'molino de campo eléctrico'".
El dispositivo permite calcular la cantidad de cargas en las nubes a través de sensores diseñados especialmente para detectar y medir las propiedades eléctricas de la atmósfera. Estos activan una alarma para que los operarios en las industrias sepan que el rayo está en proceso de formación y descarga, y así puedan tomar las acciones preventivas como desconectar equipos y aparatos, o despejar áreas a fin de evitar accidentes o pérdidas.
Si se quiere entender la naturaleza de los rayos hay que conocer ciertos procesos. Lo primero es que tienen relación directa con el ciclo de la lluvia; este, a su vez, se relaciona por el fenómeno de convección, el cual explica por qué fluidos como los gases se mueven ante la variación de temperatura. Es posible verlo, por ejemplo, en una cocina cuando se calienta agua y el vapor se desplaza hacia arriba, en donde hay menos calor.
En la convección, las partículas de agua de la superficie se evaporan y ascienden varios kilómetros en la atmósfera. Allí se enfrían, se condensan y pueden convertirse en lluvia, granizo o nieve. Sus moléculas se polarizan positiva o negativamente por el choque entre las que ascienden y descienden, lo que en física se conoce como colisiones.
Ese roce constante genera cargas eléctricas que dejan moléculas de agua sueltas con las cuales se forman las nubes; estas, a su vez, generan un campo eléctrico a su alrededor que al llegar a su límite se rompe y origina los relámpagos.
Ese proceso de maduración del rayo puede ser monitoreado de forma continua, lo que permite su predicción. Los sensores del molino ofrecen una probabilidad de detección de tormentas eléctricas superior a 95%, en un rango de 20 km a la redonda del lugar de instalación. Las predicciones presentan un tiempo entre 15 y 20 minutos, que es lo que dura el proceso natural de formación, desde que la nube se consolida.
"Gráfico: Jonny Flórez / Unimedios"
HERRAMIENTA CLAVE
Por este fenómeno natural también se ven afectados sectores como la agricultura, la ganadería, las redes de suministro de electricidad, los centros operadores de TV, radio o comunicaciones, la distribución de gas o transporte de diferentes hidrocarburos y las industrias de explotación minera.
En el sector aeronáutico, aeropuertos, aerolíneas y agencias de regulación pierden tiempo en las operaciones aéreas, por eso las políticas y prácticas de seguridad internacionales exigen que las operaciones en pista sean suspendidas mientras exista un riesgo potencial. El dispositivo diseñado en la UN, de fácil instalación, reduciría el impacto económico producido por las interrupciones, identificando el momento exacto en que deben detenerse las operaciones aéreas. Es una herramienta que ya está en uso en el país, con la instalación de seis sensores en Bogotá, Ibagué, Yopal, Puerto López, Puerto Berrío y Bucaramanga.
"Por Hermann Sáenz, Unimedios"
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