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Hablando con Científicos

El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Sistemas de Energía Eléctrica. Hablamos con Javier Contreras

Sistemas eléctricos. Hablando con Cientificos podcast- Cienciaes.com
Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Muchas de las cosas que ahora hacemos, sin darle importancia, habrían levantado exclamaciones de asombro hace apenas siglo y medio. Cada noche, cuando la oscuridad amenaza nuestras vidas, pulsamos de manera casi inconsciente el interruptor de la luz y la estancia se ilumina. Sabemos que al abrir la puerta del frigorífico, la comida allí almacenada estará fría, sin importar el calor que haga fuera, y la misma magia hace que funcionen el televisor, el ordenador, la plancha, etc. Sin embargo, lo que sí despierta nuestro asombro es cuando, por alguna razón, se corta el suministro eléctrico. Entonces, todos esos aparatos que hacen tan fácil nuestra existencia dejan de funcionar. Ése es el momento en el que somos conscientes de lo frágil que es la compleja vida en la que nos apoyamos y… nos preguntamos: ¿Qué habrá sucedido?

Es sorprendente lo mucho que necesitamos la electricidad y lo poco que sabemos de ella ¿Dónde se produce? ¿Cómo se transporta? ¿Cómo llega la energía eléctrica a nuestras casas? ¿Quién y cómo se controla el suministro para que nos llegue justo de la manera adecuada para que todo a nuestro alrededor cobre vida? En el programa de hoy hablamos de algunas de las repuestas a estas preguntas.
Cada enchufe, cada interruptor, cada uno de los artilugios eléctricos que nos hacen la vida más llevadera, no son más que la etapa final de un complejo proceso. El origen puede ser muy diverso: la luz del Sol, los combustibles fósiles, el viento, las aguas que caen arrastradas por la gravedad, los núcleos atómicos que se rompen, etc. Todas estas fuentes, y otras más que no menciono, son distintas formas que la Naturaleza tiene de mostrarnos su “energía”. Energía es una palabra mágica con la que el ser humano nombra a algo etéreo que puede fluir de un lado a otro, que puede convertirse de una forma en otra para generar luz, calor, movimiento y vida.

El ser humano aprendió los secretos de la electricidad gracias a sesudos antepasados nuestros. Al principio su presencia era un juego con tintes mágicos. Tales de Mileto, hace 2.600 años, se preguntaba por qué el un pedazo de ámbar atrae objetos pequeños al ser frotado. Desde aquellos lejanos tiempos hasta que, en 1865, Maxwell propuso la explicación definitiva con cuatro ecuaciones maravillosas, se sucedieron centenares de investigadores y personajes curiosos como Galvani, Volta, Coulomb, Franklin, Ampere o Faraday por mencionar algunos.

Paso a paso, estos personajes fueron descubriendo las bases del funcionamiento de la electricidad con experimentos de todo tipo, algunos llamativos, como los que hacía Luigi Galvani con patas de rana, las cuales parecían recobrar la vida y se contraían al ser sometidas a una descarga eléctrica, y otros peligrosos, como la cometa que Franklin elevaba hasta las nubes de tormenta, un experimento cuyo resultado, aunque a él lo respetó, a otros le costó la vida al servir de hilo conductor para un rayo fatal. Después de Maxwell, llegaron nuevas generaciones de inventores, los ingenieros y personas que supieron ver en la electricidad una fuente de riqueza insospechada. Gracias a ellos, a sus investigaciones, a sus ideas geniales, a sus fracasos y a sus locuras, hoy disfrutamos de un mundo tecnológico fascinante que ha transformado totalmente nuestras vidas.

Generar la cantidad adecuada de energía eléctrica en cada momento, coordinar las distintas fuentes en las que se origina, diseñar las redes que la transporte de manera óptima, estudiar las estaciones transformadoras que la preparan de manera adecuada para su consumo en fábricas o viviendas, todo eso, exige una enorme cantidad de investigación y de inversión. Una investigación que realizan de forma callada personas como nuestro invitado de hoy: Javier Contreras Sanz , Catedrático en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad de Castilla La Mancha, en Ciudad Real, y miembro del Grupo de Investigación en Sistemas de Energía Eléctrica .

Actualmente, los procesos que sigue la energía eléctrica desde su origen hasta nuestros hogares y fábricas, están exquisitamente coordinados. Primero se debe convertir en electricidad la energía almacenada en el viento, en el agua situada en embalses elevados, en los combustibles fósiles o del núcleo del átomo, entre otros. Cada una de esas fuentes de energía tiene sus propias limitaciones a la hora de ser generada y convertida en electricidad: El viento sopla cuando quiere, el Sol ilumina sólo durante el día, los embalses tienen una cantidad limitada de agua, los combustibles fósiles contaminan y la energía nuclear requiere instalaciones extremadamente seguras y sus residuos radiactivos perduran durante muchos años. Coordinar todas esas fuentes de energía para que, en conjunto, proporcionen la energía eléctrica que en cada momento demanda la sociedad, es un reto impresionante.

Una vez hecha la transformación, la energía eléctrica inicia su camino hacia los lugares de consumo. Partiendo de las plantas generadoras, fluye a través de una red de larguísimas líneas soportadas por grandes torres metálicas que recorren extensos territorios superando las barreras geográficas que hay en su camino. Estas líneas transportan la electricidad a voltajes elevadísimos, entre 110.000 y 380.000 voltios, y van a parar a subestaciones transformadoras que rebajan la alta tensión hasta valores más manejables. Desde ellas nacen nuevas redes que forman una complicada maraña de líneas y estaciones transformadoras para poner, al fin, la energía eléctrica en las fábricas, en los hogares o en cualquier lugar que la necesite. Así es, a grandes rasgos, una red de distribución de energía eléctrica en las extensas zonas continentales como la España peninsular.

Los objetivos del Grupo de Investigación en Sistemas de Energía Eléctrica de la UCLM consisten en analizar y proponer soluciones a algunos de los problemas que plantea el mercado eléctrico: desarrollo de estrategias de regulación, estudio de vulnerabilidad de las redes, diseño de estrategias para la incorporación de fuentes de energía renovables, predicción de mercados, etc.

Sin embargo, las grandes redes de distribución continentales no llegan hasta lugares aislados y lejanos, especialmente las islas habitadas situadas en medio de mares y océanos. Éste es el objetivo del Proyecto europeo SINGULAR en el que participa un grupo de la Universidad de Castilla-La Mancha liderado por Javier Contreras, junto a varios grupos de investigación de distintas universidades y empresas europeas. El proyecto pretende desarrollar modelos matemáticos que permitan implantar en islas sistemas generación y distribución de energía eléctrica en los que jueguen un papel esencial las energías renovables. Islas dispersas por el mar Mediterráneo y por el Océano Atlántico, como las Islas Canarias (España), Creta (Grecia), Las Azores (Portugal), Pantelleria (Italia) y Braila (Rumanía) son los puntos especialmente escogidos para estas investigaciones.

Les invito a escuchar a D. Javier Contreras Sanz.

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