Las expediciones científicas a la Antártida se encuentran con dos problemas fundamentales: el ambiente hostil y la falta de fuentes energéticas disponibles. Hasta ahora, la electricidad necesaria para todo el instrumental científico se produce con generadores alimentados por combustibles fósiles, pero un equipo de investigación ha abierto una vía nueva y ha desarrollado un sistema de energía renovable para dar electricidad a los sensores que miden la actividad volcánica de la zona.
El trabajo ha sido desarrollado por un equipo de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) y supone la primera vez que se logra producir energía en el continente helado, con los georrecursos que ofrece el entorno, que no son pocos.
Cómo generan electricidad para los sensores que vigilan la actividad volcánica de la Antártida
Los investigadores han logrado obtener electricidad aprovechando el calor del subsuelo en un volcán situado en la Antártida. Este hito, alcanzado por el grupo de Ingeniería Térmica y de Fluidos de la UPNA, liderado por el catedrático David Astrain, supone un avance de alcance para que la comunidad científico-tecnológica pueda desarrollar en el futuro un sistema capaz de predecir erupciones volcánicas y reducir así el impacto sobre la población.
El proyecto VIVOTEG (Generadores Termoeléctricos Autónomos para Vigilancia Volcánica), uno de los 19 que financia la Agencia Estatal de Investigación (AEI) dentro de la Campaña Antártica Española 2023/2024, se puso en marcha “para desarrollar 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 alimentar 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 tiene la gran ventaja de producir energía eléctrica de manera continua, con independencia de las condiciones ambientales o la radiación solar”, explica David Astrain.
Sólo se monitoriza el 30% de los volcanes activos
Se estima que el 10% de la población mundial vive a menos de 100 km de distancia de un volcán activo; es decir, con posibilidades de entrar en erupción. Por ello, el estudio geológico y la vigilancia volcánica son extremadamente importantes para conocer mejor estos fenómenos y poder predecir una posible erupción, reduciendo el potencial impacto sobre la población. Sin embargo, sólo el 30% de los volcanes activos del mundo están siendo monitorizados, según la World Organization of Volcano Observatories.
Una de las razones principales de esta carencia se encuentra en el reto tecnológico que representa el suministro energético necesario para alimentar los sensores de medida y equipos de emisión de datos geológicos y vulcanológicos, especialmente en lugares remotos y de climatología extrema”, detalla el catedrático de la UPNA.
Durante la actual Campaña Antártica, el equipo de investigación del proyecto VIVOTEG ha conseguido, por primera vez a nivel mundial, generar energía eléctrica de manera continua en la Antártida, a partir del calor geotérmico que se libera a través de fumarolas volcánicas.
El grupo liderado por David Astrain ha inventado y desarrollado una tecnología inédita, que tienen patentada, basada en módulos termoeléctricos de efecto Seebeck, los cuales son capaces de transforman el calor geotérmico en energía eléctrica, aprovechando la diferencia de temperatura que hay entre el calor de las fumarolas y el frío aire ambiente de la Antártida.
Dónde se ha instalado el generador termoeléctrico
Este generador termoeléctrico geotérmico se ha instalado en la sla Decepción, que es uno de los dos volcanes activos que existen en la Antártida, donde se desarrollan varios proyectos de investigación relacionados con la geología volcánica, alojados en la Base Militar Española Gabriel de Castilla.
“Se trata, por tanto, de un avance inédito y muy significativo en la investigación polar, al ser la primera vez que se logra esta generación renovable y continua de energía eléctrica en la Antártida, mejorando el estudio geológico y la vigilancia volcánica de la zona. Con la instalación de estos generadores 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”, defiende Astrain.
No obstante, los investigadores advierten de que son los primeros resultados, aunque prometedores, y que instalarán más generadores termoeléctricos en la próxima Campaña Antártica. “Si demostramos el correcto funcionamiento durante todo el año en la Antártida, esta tecnología podría ser extrapolada a muchos otros 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”.
