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En septiembre de 1859, una gran erupción solar causó la tormenta geomagnética más violenta conocida hasta ahora —la fulguración de Carrington—, que anuló los sistemas de telegrafía de la época. Hoy día, satélites, líneas eléctricas, transportes y sistemas de comunicación y posicionamiento son algunos de los recursos tecnológicos que podrían colapsarse a causa del impacto de las tormentas geomagnéticas sobre la Tierra.

 Ahora, un nuevo trabajo mejora las predicciones de la vulnerabilidad de la red española de transporte eléctrico, según un artículo publicado en la revista Space Weather por los expertos Àlex Marcuello, Pilar Queralt y Juanjo Ledo, del Instituto de Investigación Geomodels de la Universidad de Barcelona; Joan Miquel Torta y Santiago Marsal (Observatorio del Ebro-CSIC y URL), y Joan Campanyà, doctorado en la UB y ahora miembro del Trinity College Dublín (Irlanda). El nuevo estudio ha sido destacado como noticia de investigación en el boletín de noticias EOS de la Unión Americana de Geofísica (AGU), dentro del área de geología y geofísica.

 

Aparte la belleza de las auroras en latitudes polares, las perturbaciones del campo magnético de la Tierra generadas por el ciclo solar pueden causar enormes pérdidas económicas en diferentes sectores productivos. Cuando el viento solar cargado de partículas interacciona con el campo magnético de la Tierra, se origina una tormenta geomagnética que es capaz de generar en el subsuelo corrientes eléctricas inducidas geomagnéticamente (geomagnetically induced currents, GIC), que son peligrosas para las redes eléctricas y los sistemas conductores (oleoductos, gasoductos, líneas ferroviarias, etc.).

 

Estas corrientes, que son de baja frecuencia y se comportan como corriente continua, dependen de la estructura geoeléctrica de la región, es decir, de la geología regional y de la conductividad eléctrica de las rocas. En el caso de las líneas eléctricas, las GIC se acoplan a la red de distribución mediante las tomas de tierra de los transformadores.

 

[Img #44163] (Foto: U. Barcelona)

 Tal como explica el profesor Àlex Marcuello, del Departamento de Dinámica de la Tierra y del Océano de la Universidad de Barcelona, «la metodología aplicada en este nuevo estudio permite simular distintos escenarios para la red en función de diferentes condiciones de las tormentas magnéticas». Así pues, la modelización es capaz de estimar los valores máximos de las GIC para diferentes subestaciones, conocer su efecto en los distintos elementos de la red —ya estén conectados o no— e identificar las más vulnerables.


Este artículo científico, que tiene como primer autor al profesor Joan Miquel Torta, establece como modelo de estudio una subestación eléctrica de Vandellòs, en Tarragona. Para estudiar la vulnerabilidad de la red eléctrica, el trabajo analiza los elementos integrales de la red y la longitud de la línea, además de la estructura geoeléctrica del subsuelo mediante mediciones in situ del territorio.

 

 

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«En general, las líneas de alta tensión más vulnerables son las de tensiones superiores a 200 kV», especifica Àlex Marcuello. «Los componentes de la red eléctrica más sensibles a las GIC son los transformadores de las subestaciones. Estas GIC causan una saturación de medio ciclo en los núcleos de los transformadores y la consecuencia es triple: el transformador se calienta, e incluso puede llegar a quemarse; la corriente y la tensión dejan de ser sinusoidales (a 50Hz) y se vuelven inestables, y por último, la potencia inductiva de la red aumenta. Como resultado final de estos tres efectos, se puede producir un apagón parcial o total de la red».

 

El trabajo publicado en la revista Space Weather perfila un modelo de predicción más realista que los que se conocían hasta ahora, basados en aproximaciones más simplificadas. En este contexto, los expertos del Instituto de Investigación Geomodels, con sede en la Facultad de Ciencias de la Tierra de la UB, han caracterizado la conductividad del subsuelo en la región de la subestación de Vandellòs mediante el método magnetotelúrico.

 

«Esta metodología ha permitido mejorar sustancialmente las predicciones anteriores para las GIC. Además, también hemos propuesto un modelo que permite integrar tres factores de los que dependen las GIC: la tormenta magnética, la estructura geoeléctrica del subsuelo y las características de la red eléctrica», apunta Marcuello.

 

En todo el mundo, la gravedad de los efectos tecnológicos de las tormentas magnéticas ha impulsado el diseño de protocolos de alerta capaces de avisar en un intervalo de tiempo mínimo —días, e incluso horas antes— para poder desplegar las medidas preventivas oportunas. Episodios como el gran apagón de Quebec del 13 de marzo de 1989, con cerca de cinco millones de afectados y pérdidas económicas de doce millones de dólares, son casos extremos que impulsan el progreso de la investigación en meteorología espacial para prevenir y paliar la huella magnética de la actividad solar sobre el planeta Tierra.

(Fuente: U. Barcelona)

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