El grupo de investigación UPC LRG , dirigido por el profesor del Campus de la UPC Joan Montanyà , ha demostrado que existe una relación directa entre el movimiento de las turbinas de los aerogeneradores de los parques eólicos y la generación de descargas eléctricas que en determinadas condiciones atmosféricas pueden dar lugar a rayos. El descubrimiento, publicado en las revistas Journal of Geophysical Research y Nature ( Research Highlight ), puede facilitar la prevención de averías en los parques eólicos, que generan millones de euros en pérdidas a las empresas energéticas a causa de los rayos. El trabajo ha sido elaborado por el mismo Joan Montanyà y Óscar van der Velde de la UPC , y por Earle R. Williams , del Massachusetts Institute of Technology ( MIT )

Cualquier estructura elevada bajo condiciones atmosféricas propicias puede generar rayos ascendentes. Incluso los aviones son capaces de generarlos. De hecho la altura y el movimiento son dos factores que facilitan este fenómeno. La punta de la pala de un aerogenerador se mueve a una velocidad de varias decenas de metros por segundo. Sin embargo, nadie había demostrado con la relación que existe entre el movimiento de las turbinas de los aerogeneradores en los parques eólicos y la generación de descargas eléctricas.

El grupo de investigación UPC LRG, del Campus de la Universidad Politécnica de Cataluña· BarcelonaTech (UPC) en el campus de Terrassa, mediante su red de detección de rayos Lightning Mapping Array de las Tierras del Ebro, ha podido detectar emisiones de descargas eléctricas provenientes de aerogeneradores que se repiten periódicamente y con duraciones que van de los pocos minutos, incluso, a más de una hora durante ciertas condiciones de tormenta.

Primera grabación con alta velocidad

Por otra parte, el parque eólico del Rubió, el grupo UPC LRG grabó con vídeo de alta velocidad rayos iniciados por turbinas eólicas. Los investigadores del grupo UPC LRG, referentes europeos en el estudio de los relámpagos, pudieron registrar varios rayos ascendentes iniciados por aerogeneradores en rotación cuando los aerogeneradores giraban bajo nubes. El equipo de UPC LRG estaba situado a un kilómetro de los aerogeneradores con una cámara con la que grabaron los rayos a una velocidad de 6668 imágenes por segundo y con un tiempo de resolución de 150 microsegundos.

Prevenir averías y conocer mejor el fenómeno

Este descubrimiento es muy importante por dos razones. Aunque están presentes de manera cotidiana, los rayos son todavía uno de los fenómenos atmosféricos más desconocidos. Por lo tanto, la grabación del nacimiento de relámpagos desde las palas de aeregeneradores y su relación con la periodicidad de giro ayudará a caracterizarlos, a averiguar las tipologías, la naturaleza y sobre todo la protección. Por otra parte, las empresas constructoras y generadoras de energía eólica pierden cada año millones de euros en averías provocadas por el estrés eléctrico de la incidencia de los rayos al que son sometidas las turbinas aerogeneradores.

Actualmente las palas de aerogeneradores tienen longitudes de más de 60 metros y la góndola se puede situar a más de 100 metros del suelo. Además, las palas son fabricadas con materiales compuestos que son muy sensibles a los efectos de las descargas eléctricas y los rayos. Dependiendo de la región donde esté ubicado el parque eólico, los daños pueden ser muy grandes. Por ejemplo, los relámpagos que se producen durante las tormentas de invierno en al oeste de Japón son mucho más perjudiciales que los que se producen en verano.

De hecho, hay parques eólicos que se han visto obligados a cerrar debido a las averías provocadas por tormentas. Por ello, la investigación de los investigadores del campus de la UPC en Terrassa será muy útil, porque abre la puerta a la descripción del fenómeno y por tanto a establecer posteriormente sistemas de prevención.
 

Referentes en Europa
Los investigadores del grupo UPC LRG son los únicos en España y en Europa que estudian los rayos científicamente, de una manera sistemática . Han instalado observatorios en los Pirineos,en el Delta del Ebro, e incluso en la Isla de San Andrés, situada en el Caribe colombiano. Estos experiencia les ha dado la oportunidad de formar parte del proyecto ASIM, de la Agencia Espacial Europea. Con ASIM, el grupo UPC LRG tendrá la oportunidad de acceder a nuevos conocimientos y crecer en esta área científica. En este proyecto, estudiarán los estallidos de rayos gamma terrestres, las emisiones de rayos de alta energía y fenómenos extraños de gran altitud relacionados con rayos, con los chorros gigantescos de descargas eléctricas y con los llamados ' sprites ' que se producen en el estratosfera y la mesosfera por encima de las tormentas.
 

ASIM a través del MINECO, les ha dado el apoyo durante los últimos años y han podido contar con un equipo tecnológico de última generación que consiste en tres cámaras de otra velocidad con las captan 500.000 imágenes por segundo; interferómetros para averiguar qué está pasando dentro las nubes y la red Lighting Mapping Array ( LMA ) con el que pueden caracterizar en 3 dimensiones las evoluciones de los rayos