Investigadores desarrollan una herramienta para evaluar y mitigar el impacto de un pulso electromagnético en centrales eléctricas

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Fuente: https://elperiodicodelaenergia.com

Permite a las empresas de servicios públicos analizar configuraciones y equipos específicos, prediciendo el impacto potencial de los pulsos electromagnéticos

El Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL), en colaboración con el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore y el Centro de Redes de Transmisión de Energía Eléctrica Resilientes en Zonas Ultraamplias de la Universidad de Tennessee (CURENT), ha liderado un proyecto innovador para entender y abordar las posibles amenazas que los pulsos electromagnéticos (PEM) podrían representar para las centrales eléctricas.

El estudio se centra en los efectos de los pulsos electromagnéticos, específicamente aquellos generados por una detonación nuclear a gran altitud. Si bien la radiación gamma liberada por una explosión de este tipo no afecta directamente a las personas en tierra, la onda de energía electromagnética resultante puede interferir drásticamente con los sistemas eléctricos, electrónicos y de comunicaciones.

DaHan Liao, investigador principal del ORNL, advierte que “algunas estimaciones indican que si se detonara un arma nuclear en la atmósfera sobre América Central, podría provocar apagones generalizados y prolongados, posiblemente conduciendo al colapso parcial de la red eléctrica”.

Riesgos

El proyecto también destaca el riesgo asociado con el avance tecnológico en las últimas décadas. Liao explica que ahora es posible generar un pulso electromagnético sin la necesidad de una arma nuclear, ya que existen transmisores de microondas potentes y eficaces que podrían ser utilizados por agentes no estatales. Además, la vulnerabilidad de los equipos electrónicos actuales ha aumentado, ya que dependemos más de los semiconductores y muchos funcionan a voltajes más bajos, lo que los hace más propensos a sufrir daños por los picos de energía de los PEM.

Larry Markel, director del proyecto del ORNL, destaca la preocupación sobre cómo los generadores electromagnéticos armamentísticos podrían transportarse en diversos vehículos, desde misiles y aviones hasta grandes drones o camiones estratégicamente ubicados junto a centrales eléctricas. Markel observa que “los países están dispuestos a emplear la guerra electrónica no convencional sin recurrir a la energía nuclear”, señalando la actual situación en Ucrania como ejemplo.

Modelos informáticos

El ORNL ha colaborado estrechamente con sus socios, el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore y CURENT, para examinar cómo los PEM ingresan en las centrales eléctricas y qué daños pueden infligir en los equipos críticos.

Para comprender mejor los resultados, los investigadores utilizaron modelos informáticos, aunque la confirmación de su exactitud resulta difícil sin desencadenar un pulso electromagnético real. DaHan Liao resolvió este desafío tomando lecturas ambientales de la actividad electromagnética de bajo nivel generada por transmisores de telefonía móvil, radio y televisión. Utilizando estas mediciones, se amplificaron los modelos informáticos para simular el impacto de un PEM en diversos tipos de centrales eléctricas.

Vulnerabilidades y Simulaciones

El equipo de la Universidad de Tennessee (UT), dirigido por Yilu Liu, exploró las vulnerabilidades en los sistemas eléctricos modernos, que incluyen paneles solares, turbinas eólicas y baterías. Se inyectaron señales de bajo nivel en componentes electrónicos en funcionamiento para comprender cómo canalizan la energía electromagnética y qué nivel de exposición podría dañar los componentes electrónicos de baja tensión.

Los investigadores desarrollaron una herramienta de simulación que permite a las empresas de servicios públicos analizar configuraciones y equipos específicos, prediciendo el impacto potencial de los PEM. Además, se generaron recomendaciones para mejorar la protección contra sobretensiones, puesta a tierra y blindaje, reconociendo que los métodos convencionales de puesta a tierra pueden ser insuficientes para hacer frente a la carga más rápida y de mayor intensidad de un PEM.

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