Investigadores españoles logran generar electricidad de forma continua por primera vez en la Antártida a partir de un volcán

Buenas noticias para la generación de energía en sitios inhóspitos. Un equipo de investigadores de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), pertenecientes al Instituto de Smart Cities (ISC), han conseguido por primera vez en la historia generar electricidad en la Antártida de forma continua, aprovechando el calor geotérmico proveniente del interior de la Tierra liberado por las columnas de humo volcánicas.

El desarrollo de esta tecnología inédita tiene como fin proporcionar energía ininterrumpida a los dispositivos utilizados para monitorizar la actividad volcánica en tiempo real, según informa el comunicado oficial de la propia universidad.

Este hito ha tenido lugar en Isla Decepción, uno de los volcanes activos de la Antártida, en el marco del proyecto “Generadores termoeléctricos autónomos para vigilancia volcánica” (VIVOTEG) del grupo de Ingeniería Térmica y de Fluidos de la UPNA, encabezado por el catedrático David Astrain Ulibarrena y el profesor Álvaro Martínez Echeverri. Se trata de una campaña financiada por la Agencia Estatal de Investigación y coordinada por el Comité Polar Español, con el apoyo logístico de la Armada Española.

Este descubrimiento se basa en el empleo de módulos termoeléctricos de efecto Seebeck, unos mecanismos que transforman el calor geotérmico en energía eléctrica. Para funcionar, necesitan tener un lado caliente, que obtienen del calor de la Tierra, y otro frío, una temperatura alcanzada gracias al aire glacial de la Antártida. Los investigadores han logrado recrear este efecto mediante el desarrollo de intercambiadores de calor de alta eficiencia, capaces de transportar el calor geotérmico del suelo al módulo termoeléctrico sin apenas perder temperatura.

Una robusta tecnología ante las adversidades climatológicas del Polo Sur

La Antártida cuenta con unas de las condiciones climáticas más extremas del mundo. En invierno, las temperaturas pueden descender hasta los sesenta grados bajo cero; las intensas variaciones lumínicas solares pueden provocar meses de oscuridad continuada durante el invierno. Un ambiente hostil que complica el acceso y la logística para el mantenimiento y reparación de los equipos de estudio. Debido a estas condiciones adversas, cualquier tecnología implementada en el Polo Sur debe de ser robusta y requerir del mínimo mantenimiento, unas exigencias que los generadores termoeléctricos diseñados por la UPNA cumplen al prescindir de partes móviles, como bombas o ventiladores. 

Leyre Catalán, Miguel Araiz y David Astrain trabajan en la Antártida en sus generadores termoeléctricos geotérmicos. Foto: Universidad Pública de Navarra

Además, estos dispositivos son modulares, por lo que pueden aumentar su potencia instalando más módulos termoeléctricos. Estos mecanismos pueden generar sin interrupciones 15W por metro cuadrado durante todo el año, produciendo una energía diaria de 0,36 kWh por metro cuadrado. “Esta última cifra es equivalente a la de una batería de coche, como la que emplean los científicos en la Antártida, con la ventaja de que nunca se acaba, ya que la generación eléctrica es continua, gracias a los dispositivos termoeléctricos”, según afirma David Astrain en el comunicado de la UPNA.

Un hito tecnológico para la generación continuada de energía en la Antártida

La relevancia de este avance científico reside en el desafío de cubrir las exigencias de suministro energético necesario para alimentar los sensores de monitoreo y equipos de emisión de datos de las estaciones de vigilancia volcánica, así como de los distintos proyectos geológicos y vulcanológicos, situados en lugares remotos y que enfrentan un clima extremo.

Actualmente, se utilizan módulos fotovoltaicos para la obtención de energía eléctrica, una tecnología solar que, según señala el investigador Astrain, presenta numerosas limitaciones. El funcionamiento de estos mecanismos se caracteriza por las discontinuidades en el suministro de energía durante episodios severos de nieve, niebla y ceniza, lo que reduce de forma considerable la obtención de datos en tiempo real de interés científico, especialmente durante el invierno.

Este progreso tecnológico implementado por los investigadores de la UPNA abre el camino por primera vez a una mejora significativa en el estudio geológico y el seguimiento de la actividad volcánica en tiempo real de las estaciones ubicadas en la zona de Isla Decepción. Unos dispositivos que podrían ser extrapolados a numerosos volcanes del mundo, “lo que contribuirá a aumentar la seguridad de la sociedad civil, al mejorar la vigilancia volcánica remota con una mejor y mayor anticipación a las erupciones volcánicas”, sentencia David Astrain.

Autora: Patricia Mir

Fuente: nationalgeographic.com.es