Milloren el model de predicció de la vulnerabilitat de la xarxa elèctrica espanyola davant les tempestes solars
El setembre del 1859, una gran erupció solar va causar la tempesta geomagnètica més violenta coneguda fins ara —la fulguració de Carrington—, que va anul·lar els sistemes de telegrafia de lʼèpoca. Avui en dia, satèl·lits, línies elèctriques, transports i sistemes de comunicació i posicionament són alguns dels recursos tecnològics que es podrien col·lapsar a causa de lʼimpacte de les tempestes geomagnètiques sobre la Terra.
Ara, un nou treball publicat a la revista Space Weather descriu una metodologia que millora les prediccions de la vulnerabilitat de la xarxa espanyola de transport elèctric. Lʼarticle, signat pels experts Àlex Marcuello, Pilar Queralt i Juanjo Ledo (Institut de Recerca Geomodels de la Universitat de Barcelona), juntament amb Joan Miquel Torta i Santiago Marsal (Observatori de lʼEbre-CSIC i URL), i Joan Campanyà, doctorat a la UB i ara membre del Trinity College de Dublín, ha estat destacat com a notícia de recerca al butlletí de notícies EOS de la Unió Americana de Geofísica (AGU), en lʼàrea de geologia i geofísica.
El setembre del 1859, una gran erupció solar va causar la tempesta geomagnètica més violenta coneguda fins ara —la fulguració de Carrington—, que va anul·lar els sistemes de telegrafia de lʼèpoca. Avui en dia, satèl·lits, línies elèctriques, transports i sistemes de comunicació i posicionament són alguns dels recursos tecnològics que es podrien col·lapsar a causa de lʼimpacte de les tempestes geomagnètiques sobre la Terra.
Ara, un nou treball publicat a la revista Space Weather descriu una metodologia que millora les prediccions de la vulnerabilitat de la xarxa espanyola de transport elèctric. Lʼarticle, signat pels experts Àlex Marcuello, Pilar Queralt i Juanjo Ledo (Institut de Recerca Geomodels de la Universitat de Barcelona), juntament amb Joan Miquel Torta i Santiago Marsal (Observatori de lʼEbre-CSIC i URL), i Joan Campanyà, doctorat a la UB i ara membre del Trinity College de Dublín, ha estat destacat com a notícia de recerca al butlletí de notícies EOS de la Unió Americana de Geofísica (AGU), en lʼàrea de geologia i geofísica.
De les aurores polars a la fallida tecnològica
A banda de la bellesa de les aurores en latituds polars, les pertorbacions del camp magnètic de la Terra generades pel cicle solar poden causar enormes pèrdues econòmiques en diferents sectors productius. Quan el vent solar carregat de partícules interacciona amb el camp magnètic de la Terra, sʼorigina una tempesta geomagnètica que és capaç de generar en el subsol uns corrents elèctrics induïts geomagnèticament (GIC) i que són perillosos per a les xarxes elèctriques i els sistemes conductors (oleoductes, gasoductes, línies ferroviàries, etc.).
Aquests corrents, que són de baixa freqüència i es comporten com a corrent continu, depenen de lʼestructura geoelèctrica de la regió, és a dir, de la geologia regional i de la conductivitat elèctrica de les roques. En el cas de les línies elèctriques, els GIC sʼacoblen amb la xarxa de distribució mitjançant les preses de terra dels transformadors.
Tal com explica el professor Àlex Marcuello, del Departament de Dinàmica de la Terra i de l'Oceà de la Universitat de Barcelona, «la metodologia aplicada en aquest estudi permet simular diferents escenaris per a la xarxa en funció de diferents condicions de les tempestes magnètiques. Així doncs, la modelització és capaç dʼestimar els valors màxims dels GIC per a diferents subestacions, saber quin efecte tindran en els diferents elements de la xarxa —tant si hi estan connectats com si no— i identificar els més vulnerables».
Millorant prediccions amb lʼestudi de la conductivitat elèctrica del territori
Aquest article científic, que té com a primer autor el professor Joan Miquel Torta, estableix com a model dʼestudi una subestació elèctrica de Vandellòs, al Baix Camp. Per estudiar la vulnerabilitat de la xarxa elèctrica, el treball analitza els elements integrals de la xarxa i la longitud de la línia, a més de lʼestructura geoelèctrica del subsol mitjançant mesures in situ del territori.
«En general, les línies dʼalta tensió més vulnerables són les de tensions superiors a 200 kV», detalla Àlex Marcuello. «Els components de la xarxa elèctrica més sensibles als GIC són els transformadors de les subestacions. Aquests GIC causen una saturació de mig cicle en els nuclis dels transformadors i la conseqüència és triple: el transformador sʼescalfa i, fins i tot, pot arribar a cremar-se, el corrent i la tensió deixen de ser sinusoidals (a 50Hz) i es tornen inestables, i per últim, la potència inductiva de la xarxa augmenta. Com a resultat final dels tres casos, es pot produir una apagada parcial o total de la xarxa».
Un diagnòstic més realista sobre la xarxa elèctrica espanyola
El treball publicat a la revista Space Weather perfila un model de predicció més realista que els que es coneixien fins ara, basats en aproximacions més simplificades. En aquest context, els experts de lʼInstitut de Recerca Geomodels, amb seu a la Facultat de Ciències de la Terra de la UB, han caracteritzat la conductivitat del subsol a la regió de la subestació de Vandellòs mitjançant el mètode magnetotel·lúric.
«Aquesta metodologia ha permès millorar substancialment les prediccions que hi havia anteriorment per als GIC. A més, també hem proposat un model que permet integrar tres factors dels quals depenen els GIC: la tempesta magnètica, lʼestructura geoelèctrica del subsol i les característiques de la xarxa elèctrica», apunta Marcuello.
Meteorologia espacial: avançar-se als efectes de les tempestes solars
Arreu del món, la gravetat dels efectes tecnològics de les tempestes magnètiques ha impulsat el disseny de protocols dʼalerta capaços dʼavisar en un interval de temps mínim —dies, i fins tot hores abans —per poder desplegar les mesures preventives oportunes. Episodis com la gran apagada al Quebec el 13 de març de 1989, amb prop de cinc milions dʼafectats i pèrdues econòmiques de dotze milions de dòlars, són casos extrems que impulsen el progrés de la recerca en meteorologia espacial per prevenir i pal·liar la petjada magnètica de lʼactivitat solar sobre el planeta Terra.