Por Claudia Araujo

Integrantes del Grupo de Investigación en Mecánica de los Fluidos (Gimef) trabajan para reforzar las estructuras que sostienen el cableado de la red de alta tensión eléctrica. El equipo parte de una premisa: el cálculo que se usa en la actualidad es insuficiente y por eso las torres de las líneas de transmisión energética colapsan ante tormentas y vientos fuertes. Otros trabajos de instituciones públicas y privadas muestran que aún no existe información relevante sobre cuáles son los modelos adecuados y más resistentes frente a esos fenómenos meteorológicos. 

Prisma TIC conoció la oficina donde funciona el Gimef en la Facultad Regional Resistencia, de la Universidad Tecnológica Nacional (FRRe, UTN). Y en una entrevista el ingeniero en Electromecánica Guillermo Wyss describió los avances de una investigación próxima a su cierre. “Lo que estamos haciendo es analizar la incidencia del viento sobre cualquier tipo de torre de transmisión con cables, puede ser para alta y baja tensión energética o para telefonía celular”, explica. El trabajo intenta abordar un problema clave teniendo en cuenta que tornados y vendavales provocan más del 80% de las fallas relacionadas con fenómenos naturales.

OTRA TECNOLOGÍA

Como las torres se desploman, se pregunta sobre lo que está pasando: ¿cambió el viento?, ¿es más fuerte? Para responder es necesario actualizar información y simulaciones de esas estructuras, soportando situaciones extremas. Wyss indica que si bien el diseño y la construcción se rigen por determinados cálculos convencionales, hay procedimientos que por ser estáticos evidencian limitaciones. Herramientas como los software y programas específicos para hacer análisis dinámicos hoy suman precisión a las proyecciones. “Son lo más cercano a la realidad, porque los cálculos originales usan códigos de seguridad que ya quedaron algo obsoletos”, continúa.

Sobre las nuevas formas de calcular, agrega que se tienen en cuenta variables distintas a las que se usaban hace unos años por ser más específicas y dar mejores resultados. “Se puede entender mejor el comportamiento de las estructuras bajo esas condiciones de carga”, dice. El proceso para llegar a un nuevo conocimiento tiene dos vías, es teórico y práctico. Con un modelo matemático se interpreta un fenómeno (lo teórico) y los valores se trasladan a un ensayo en un túnel de viento (lo práctico). El ingeniero resume que así es como se comprueba si un valor se aproxima o diferencia con lo que se analiza.

EL ORIGEN  

La línea de estudio forma parte de las iniciativas que toma la universidad para dar respuesta a problemas emergentes. Cada año la Secretaría de Ciencia y Técnica, que depende del Rectorado de la UTN, pide a sus grupos de investigación que presenten proyectos. Esas propuestas se analizan y pueden aprobarse o no, dependiendo de una serie de requisitos. “Cada equipo es libre de presentar temas, pero investigar está en nuestra esencia, estamos para eso”, remarca Wyss. Las convocatorias movilizan temas de estudio y van publicando resultados para el siguiente grupo de personas que busque respuestas para un mismo problema.

Así como otros grupos se dedican a las energías renovables, el grupo que estudia por qué colapsan las torres metálicas se dedica a la mecánica de los fluidos. El Gimef es dirigido por el ingeniero Guillermo Castro (UTN), que al momento de la entrevista había viajado al exterior como parte de otra investigación, y el codirector es Mario De Bórtoli, decano de la Facultad de Ingeniería de la UNNE. Además de Wyss intervienen otros cinco becarios de la UNNE y de la UTN que están avanzados en su carrera de grado, ayudando con la documentación y recopilación de datos. En total son siete las personas que llevan adelante el proyecto en el primer piso del edificio histórico de la Facultad Regional Resistencia, de French y Ayacucho.

CÓMO SIGUE

Para reducir el deterioro en estructuras metálicas y conductores -que también contienen plástico- desde su fabricación se busca que duren más y que no se erosionen con el paso del tiempo. Sin embargo existen otros agentes que atentan contra su durabilidad: “Hay zonas del país donde el impacto por congelamiento es mayor y también se estudia, pero en nuestra región el viento es uno de los factores más importantes”, repara Guillermo Wyss. Las ráfagas hacen colapsar una torre creando tensiones en su totalidad, no en una parte. Para indicar que está todo unido y relacionado, los investigadores la llaman ‘forma acoplada’.

El proyecto con plazo de finalización en 2024 ya completó etapas de modelos numéricos, de corroborar coeficientes, valores de fuerza, de tensión y de deformación. Los investigadores avanzaron otro tanto en lo experimental exponiendo conductores de cierto diámetro y longitud en el túnel de viento de la UNNE, para ver efectos. “Ahora es necesario simular la torre dentro del modelo matemático y bajo ciertas velocidades de viento”, se explica. La experiencia permitiría corroborar la diferencia que existe entre tensiones calculadas antes y las nuevas que se van a obtener del análisis dinámico en desarrollo.  

PARA EMPRESAS  

Wyss afirma que el conocimiento alcanzado puede ser de gran utilidad para los Estados y un beneficio para la comunidad. Si se logran valores que alarguen la vida útil de una torre, la información se pondrá a disposición de las autoridades. Los estudios tienen un alcance mayor si se considera que abarcan inconvenientes que no solo ocurren en la Argentina, sino en otros países, por lo que se analiza incluso proponer un nuevo diseño de códigos de seguridad: “El tipo de viento que hoy observamos cambió y nos obliga a hacer una actualización de cálculos, un rediseño”.

Dependerá de las empresas o de terceros si se plasman las contribuciones de la investigación. Una posibilidad abre el panorama para ofrecer un asesoramiento inédito a quienes instalan estructuras de torres de alta tensión. Consiste en prestar un servicio de mantenimiento para detectar el estado de las torres, analizando si necesitan cuidados o si atraviesan un estado crítico, en riesgo de colapso. “Es un servicio que hoy no tiene ninguna empresa de provisión energética”-plantea el investigador chaqueño-”El potencial es gigante y la transferencia de conocimientos a empresas del medio, también”.