Un grupo de investigadores españoles ha logrado producir electricidad, aprovechándose de los volcanes en activo, con el objetivo de alimentar los sensores que vigilan posibles erupciones. Para ello, han tenido que viajar hasta la Antártida ya que, hasta ahora, había un problema con las baterías, que necesitaban de estaciones energéticas en zonas complicadas.
Este grupo, de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), está liderado por David Astrain, catedrático de la UPNA y líder del proyecto Vivoteg (Generadores Termoeléctricos Autónomos para Vigilancia Volcánica), como han bautizado a la iniciativa.
Según Astrain, este grupo tiene una trayectoria de más de 25 años en termoelectricidad, con aplicaciones que son capaces de generar energía eléctrica a partir de un foco caliente y uno frío. Todos los desarrollos habían estado enfocados a la industria, en aplicaciones como recuperación de calor residual.
“Hace ya ocho años que un amigo mío, Pepe Albert, geólogo de profesión y que ya había estado en la Antártida, me preguntó si sería posible diseñar generadores termoeléctricos para la Antártida volcánica. A partir de ahí, personalmente me puse a pensar y a trabajar en esta idea, junto con mi grupo de investigación”, cuenta el catedrático
El problema es que muchos volcanes se encuentran en zonas con climatología extrema o de elevada altitud: y allí es complicado conseguir energía eléctrica continua y suficiente para abastecer la demanda energética necesaria para el estudio geológico y la vigilancia volcánica.
“Hay que entender que la fotovoltaica no tiene un funcionamiento adecuado, puesto que produce energía de manera discontinua, acentuándose ese problema cuando nieva, con las nubes, niebla, calima y por supuesto por la noche, la cual puede durar varios meses en latitudes altas como en la Antártida”, explica. Entonces, ¿qué hacer?
Cómo funciona
La solución de Vivoteg: aprovechar el calor de las fumarolas que hay en los volcanes activos para generar energía eléctrica de manera continua, solucionando dicho problema.
“Los módulos termoeléctricos son uniones de semiconductores unidos eléctricamente en serie y térmicamente en paralelo, de manera que si tenemos una diferencia de temperatura entre estas uniones se produce energía eléctrica. La energía eléctrica es proporcional al salto de temperatura”, declara.
En definitiva, en los volcanes activos existe un foco caliente, que es el suelo, donde surgen las fumarolas y otro frío, el ambiente. Así, gracias a los intercambiadores de calor con cambio de fase que han diseñado consiguen transportar la temperatura del suelo hasta los módulos termoeléctricos de manera muy eficiente. Además, lo hacen sin partes móviles, lo que le otorga gran robustez y fiabilidad
Astrain señala que los generadores termoeléctricos se emplean desde hace varios años en todas las misiones espaciales de la NASA para conseguir energía, demostrando su robustez y fiabilidad. “En ese caso, el foco de calor se consigue con pequeñas cápsulas de combustible nuclear. En el nuestro, se trata de aprovechar el calor geotérmico del suelo, por lo que se trata de energía renovable, sin ningún impacto medioambiental”, asegura.
De este modo, la principal ventaja y fundamental de Vivoteg es que produce energía continuamente, ya que el calor en el suelo es continuo. Esta solución, de hecho, “abre las puertas al suministro de energía continuo 24 horas al día los 365 días del año”. Y pone un ejemplo: Actualmente, en Isla Decepción, en la Antártida, sólo se registran valores geológicos durante la campaña polar de diciembre a marzo. Con esta tecnología, se podrá registrar todo el año. Asimismo, será posible enviar los datos vía satélite para su visualización y análisis en tiempo real”.
El siguiente paso
El catedrático también cuenta que acudirán a la siguiente campaña polar para analizar el funcionamiento durante todo el año. Ahora mismo están trabajando en mejorar más la eficiencia de conversión que permita alimentar a equipos de estudio geológico y de volcanes más ambiciosos.
“Ya sabemos cómo es esto, si tienes más energía puedes poner más aparatos científicos y mejorar la investigación. También estamos mejorando el sistema electrónico de Vivoteg para que sea lo suficientemente robusto y lograr la emisión vía satélite de los datos registrados con más fiabilidad”, adelanta Astrain.
Y, por último, añade: “A fin de cuentas, en este año estamos demostrando que esta solución tecnológica funciona, ahora tenemos que aprovecharnos de todas las ventajas que supone para el estudio geológico y para la vigilancia volcánica. Tenemos intención de solicitar un nuevo proyecto a la Agencia Estatal de Investigación sobre esta temática, que no ha hecho más que empezar, lo que permitiría ampliar de manera significativa las posibilidades”.
