La Universidad Pública de Navarra (UPNA) participa, por primera vez en su historia, en una campaña polar antártica gracias al proyecto Generadores termoeléctricos autónomos para vigilancia volcánica (VIVOTEG), cuyos investigadores principales son el catedrático David Astrain Ulibarrena y el profesor Álvaro Martínez Echeverri. Se trata de un proyecto financiado por la Agencia Estatal de Investigación en la convocatoria de Generación del Conocimiento y coordinado por el Comité Polar Español con el apoyo logístico de la Armada Española.
En concreto, la expedición de la UPNA, compuesta por David Astrain Ulibarrena, Miguel Araiz Vega y Leyre Catalán Ros, viajará este mes de diciembre a Isla Decepción, uno de los volcanes activos de la Antártida, donde está ubicada la base militar española Gabriel de Castilla. La campaña finaliza en marzo.
Como explican el equipo investigador, “la vigilancia volcánica es extremadamente importante para predecir y reducir el impacto que una posible erupción tendría sobre la población. Sin embargo, el suministro energético necesario para alimentar los sensores y equipos de emisión de datos de las estaciones de vigilancia volcánica resulta en la actualidad un gran reto tecnológico, en muchas ocasiones de difícil solución cuando se trata de volcanes ubicados en zonas remotas y de climatología extrema”.
Los equipos de suministro energético deben de ser robustos y fiables, como lo son los módulos fotovoltaicos, “sin embargo, esta tecnología solar presenta graves problemas debido a la discontinuidad del suministro energético, acentuándose en episodios de nieve, niebla, ceniza, calima y la propia noche, cuya duración puede ser de varios meses en latitudes altas, como es el caso de la Antártida”, indican.
En concreto, en Isla Decepción se desarrollan varios proyectos relacionados con la geología volcánica, y los datos que se recogen resultan de gran interés científico. No obstante, debido a la climatología extrema y a su localización geográfica, con pocas horas de luz durante muchos meses del año, la obtención de datos en tiempo real es muy limitada y resulta actualmente imposible durante el periodo del invierno austral.
En este contexto, el proyecto de investigación propone el desarrollo de una tecnología inédita, basada en generadores termoeléctricos capaces de aprovechar el calor geotérmico presente en las fumarolas de los volcanes activos, para producir electricidad y poder así abastecer de energía a las estaciones de vigilancia volcánica. “Esta tecnología, combinada con intercambiadores de calor pasivos de alta eficiencia y sin partes móviles, es sumamente robusta, fiable y compacta, y permite una producción continua de energía eléctrica”, explica el catedrático David Astrain. En el proyecto también se plantea el desarrollo de sistemas de comunicación y envío de datos con los que poder disponer de la información registrada en esa estación en tiempo real. “Así, gracias al suministro constante de energía eléctrica y a un adecuado sistema de comunicación, la vigilancia volcánica podrá ser constante, incluso en invierno”, detalla.
Instalación de dos prototipos de la UPNA en Isla Decepción
En esta campaña, el equipo investigador de la UPNA instalará dos prototipos de generadores termoeléctricos en Isla Decepción, que ya han sido embarcados en el buque Hespérides de la Armada Española, rumbo a Tierra de Fuego en Argentina, primero, y luego, hasta la base militar española Gabriel de Castilla en la Antártida
“La consecución de este proyecto y sus objetivos permitirá un avance significativo en el campo de la termoelectricidad y supondrá un paso adelante sin precedentes en la monitorización en tiempo real de algunas de las estaciones desplegadas en Isla Decepción, mejorando con ello el estudio geológico y la vigilancia volcánica de la zona”, explica David Astrain. Con la instalación de estos generadores termoeléctricos será posible, por primera vez, tener datos geológicos en tiempo real durante todo el año, incluida la invernada, y en diversos lugares de la isla, alejados de la base Gabriel de Castilla. “Si se demuestra su correcto funcionamiento en la Antártida, esta tecnología podría ser extrapolada a muchos otros volcanes del mundo, contribuyendo a aumentar la seguridad de la sociedad civil, mejorando la vigilancia volcánica remota con una mejor y mayor anticipación a las erupciones volcánicas”, concluye.
Pruebas en el Parque Nacional de Timanfaya y en el Teide
Los encargados del desarrollo de este proyecto son los investigadores e investigadoras del grupo en Ingeniería Térmica y de Fluidos (ITF) de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), liderado por el catedrático David Astrain, que cuenta con una dilatada experiencia en el desarrollo de generadores termoeléctricos pasivos, esto es, cuyos intercambiadores no precisan de partes móviles, como bombas o ventiladores. La aplicabilidad de esta tecnología a la geotermia ha sido probada por el grupo en los generadores termoeléctricos instalados en el Parque Nacional de Timanfaya y en el Teide, en Canarias.
Como se ha señalado, será un equipo de tres personas de la UPNA el que acudirá al Polo Sur este año. No obstante, el trabajo ha sido realizado por todo el equipo investigador del proyecto, que se completa con Álvaro Martínez Echeverri, Patricia Alegría Cía, Nerea Pascual Lezáun, Gurutze Pérez Artieda y María Mina Urbiola.
