Un sensor con tecnología fotónica intenta mejorar la seguridad en las presas

VALENCIA, (EFE). Investigadores de las universidades Politècnica de València (UPV) y Jaume I (UJI) de Castellón, junto con Iberdrola, participan en un proyecto que busca desarrollar un sensor óptico, basado en tecnología fotónica, que permita mejorar la seguridad de las presas.

El objetivo principal del proyecto Hidrasense es evitar, en estructuras hidráulicas y centrales hidroeléctricas, problemas de cavitación, un efecto hidrodinámico que se produce cuando se crean cavidades de vapor dentro del agua o cualquier otro fluido.

Según han informado fuentes de la UPV, la cavitación causada por los mayores caudales de avenida derivados del cambio climático "puede ocasionar daños muy graves en las estructuras hidráulicas". Este estudio busca desarrollar un sensor óptico basado en tecnología fotónica, que permita analizar un flujo emulsionado agua-aire y detectar la presencia de burbujas de vapor de agua para, de esta forma, prevenir los posibles efectos negativos de la cavitación en estructuras hidráulicas y centrales hidroeléctricas.

Francisco Vallés, investigador principal por parte del IIAMA, indica que el estudio se plantea como una continuación del proyecto Emulsiona, aunque con un grado de dificultad técnica "muy elevado" ya que no existe actualmente un sensor que permita evaluar lo que se pretende lograr con este proyecto. "En Hidrasense confluyen dos fenómenos difíciles de determinar, como son el flujo bifásico agua-aire y el flujo agua-vapor de agua", explica Vallés.

Además, si a esto se le añade que las condiciones a analizar son muy difíciles de reproducir en laboratorio y que nunca se ha realizado un estudio similar, "podemos decir que nos enfrentamos a un reto de gran magnitud", afirma el investigador. Con el desarrollo de este nuevo sistema, el sensor será capaz en primer lugar de caracterizar, en un flujo emulsionado agua-aire, el tamaño de las burbujas, su distribución o la velocidad.

Ese análisis es extendido al caso de burbujas de vapor producidas por cavitación, fenómeno habitual en situaciones en las que las altas velocidades provocan grandes caídas de presión y que comporta un gran riesgo para las estructuras o maquinaria hidráulica, especialmente, en flujos con bajas o nulas concentraciones de aire.

De hecho, Arnau Bayón, investigador del IIAMA y participante en el estudio, indica que la cavitación causada por los mayores caudales de avenida derivados del cambio climático "puede ocasionar daños muy graves en las estructuras hidráulicas, dejándolas inservibles tal y como ha ocurrido en algunas ocasiones en el pasado. Sin embargo, añade el investigador valenciano, si una presa está monitorizada "se podrá actuar de forma preventiva, evitando así su deterioro".

Arnau Bayón destaca que este sistema permitirá evitar la cavitación también en máquinas hidráulicas "al detectar la formación de esas burbujas y regular la central para que no tenga impacto sobre las turbinas, optimizando además su rendimiento".

En el proyecto participan investigadores de la UPV pertenecientes al Laboratorio de Hidráulica y Obras Hidráulicas del Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente (IIAMA) y al Centro de Tecnología Nanofotónica (NTC), junto con la compañía Iberdrola y la UJI de Castellón.

Los investigadores de la NTC de la UPV, coordinados por el profesor Roberto Llorente, están desarrollando el sensor óptico y el grupo de investigadores de la UJI, una sonda de conductividad referencia de calibración para el sensor.