von Dionisio Javier Formoso Criado e Ignacio Ozcariz Arraiza
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25. Mai 2020
El 29 de septiembre de 2019 se produjeron dos fallos en las barras de distribución de la subestación de transformación de Red Eléctrica Española en Tenerife (REE) tiene en Granadilla (isla de Tenerife), adyacente a la central de generación de Unelco que provocaron un cero eléctrico en toda la isla de Tenerife que tardó más de 24 horas en recuperar el suministro eléctrico. El primer fallo fue a las 13:11:47,320 en una de las barras de distribución de energía seguido de un segundo fallo catastrófico de la segunda barra a las 13:11:48,406. Hasta el momento no se ha realizado ninguna explicación técnica y científica del origen de este fallo. El contenido del artículo de investigación realizado con fines de docencia y divulgación científica, por los autores de esta entrada del blog (Dionisio Formoso & Ignacio Ozcariz) da una posible explicación científica del origen de este cero eléctrico como consecuencia de una discontinuidad (aumento considerable de presión y temperatura que podría ser provocada por un desprendimiento de roca en alguna de las cámaras magmática del volcan, pero no exclusivamante) generada por la actividad magmática del volcan Teide que da origen a un efecto piezo eléctrico generador de un gran potencial eléctrico y de un rayo subterráneo eléctrico que buscando otro potencial electrico alto llega hasta la subestación de Granadilla. Segundos antes a la caida de las barras en la subestación de Granadilla, a las 13:11:35,508 segundos, se registró un aumento del campo eléctrico Ey (y su campo magnético asociado Hx y HZ) en la estación Magnetotelúrica instalada dentro de la Caldera Volcánica del Teide en “Las Cañadas”. Esta estación se instaló en el marco del programa VOLRISKMAC (MAC/3.5b/124) cofinanciado por la Unión Europea bajo Interreg MAC 2014-2020. El programa tiene como principal institución de investigación el “Instituto Vulcanológico de Canarias (INVOLCAN)” y tienen como socio a la Universidad de Barcelona. Esta información la hizo pública Involcan a través de su página facebook el 18 de octubre de 2019, (datos referenciados que son de dominio público, de acuerdo con la declaración de derechos y responsabilidades de Facebook de 30 de enero de 2015 y el Anexo XII del Reglamento Europeo 1303/2013 así como la Estrategia de Comunicación del programa MAC 2014-2020) El primer pico que involucró al componente del campo eléctrico, Ey y sus componentes de campo magnético inducido Hx y Hz, fue seguido por otras dos señales a las 13:11:36,914 y 13:11:38 con componentes completos de los campos eléctricos y magnéticos. Las señales fueron creciendo en intensidad desde la primera, la más débil, hasta la última, la más fuerte. El mismo día a las 13:11:47,320 se produjo un primer fallo en una de las barras de distribución de energía de la Central de Granadilla, seguido de un segundo fallo de la segunda barra a las 13:11:48,406 que ocasionó la caída de todo el sistema eléctrico de la isla. La central eléctrica de Granadilla es propiedad de Endesa (Unelco) y tiene dos ciclos combinados. El primero de ellos fue inaugurado en 2006, mientras que el segundo en 2011. La estación de energía Granadilla alcanza un total de 743 Mw. A partir de estas señales y eventos, podemos ver una fuerte correlación entre las señales segunda y tercera en el instrumento magnetotelúrico y los eventos que queman las barras en el centro de distribución de la planta de energía. T enemos en ambos casos una diferencia de tiempo de 1.086 segundos. La Central se encuentra a 25,86 Km (16,07 millas) de "Las Cañadas", la ubicación del instrumento magnetotelúrico descrito anteriormente. Teniendo en cuenta los fenómenos descritos en el artículo que se relaciona al final de esta entrada, publicado en reserachgate, podríamos inferir que un efecto piezoeléctrico causado por una inestabilidad térmica profunda en la estructura del volcán generó un potencial eléctrico extremadamente alto que inicialmente se registró en la superficie (punto aproximado en la vertical) por los instrumentos magnetotelúricos y más tarde, a través de los fenómenos que hemos descrito como rayo eléctrico subterráneo, se produjo un golpe eléctrico en las barras del parque de distribución de la central eléctrica que dejó el sistema fuera de uso. Con respecto a consideraciones numéricas y teniendo en cuenta lo mencionado en el artículo referenciado al final, se tiene: 1. Tenemos tres señales de perturbación eléctrica separadas por 1-1.5 segundos, aproximadamente, la primera muy débil y las dos últimas extraordinariamente fuertes. El modelo vibracional de fonones en los tres ejes espaciales que viajan a velocidades diferentes pero coherentes respondería a estas diferencias de tiempo. Considerando las ondas sísmicas (P y S) como un caso especial para los fonones (elásticos), la diferencia de la velocidad entre estas ondas en el material del tubo de transporte entre las cámaras fonolíticas, y hablando siempre en una aproximación, se trata 1,5-2 Km/s. Entonces, un primer resultado que podemos obtener de la diferencia de tiempo de 1 segundo entre las señales es que la fuente de fonones se encuentra a 4,5-6 km más profundo que la zona de efecto piezoeléctrico. Este resultado está de acuerdo con las observaciones actuales, introducidas en la sección II de las cámaras fonológicas sobre y debajo de la superficie del mar que habrían sido responsables del efecto. 2. El segundo resultado, y más importante, es el momento de llegada a la planta de energía del rayo eléctrico subterráneo. Teniendo en cuenta el retraso de 10,406 segundos entre los registros en el dispositivo magneto telúrico y las fallas en la central eléctrica para la distancia de 25,86 Km entre ellos, representa una velocidad de "rayo de tierra" de 2,485 Km / s. Si recordamos los 2,7 Km/s obtenidos experimentalmente en la mina como la velocidad de la llegada del efecto piezoeléctrico al electrodo de medición, tenemos una diferencia en la medida de menos del 10%, lo cual parece muy razonable teniendo en cuenta la diferencia de los materiales y los posibles errores de medida. 3. El tercer resultado está relacionado con el potencial necesario del efecto piezoeléctrico que podría causar el accidente en la planta de energía. En este caso, y en comparación con eventos que podrían ser atmosféricamente comparables, el potencial requerido a estas distancias (alrededor de 30 km) debe ser> 100 millones de voltios. Si ahora recordamos las mediciones de laboratorio para rocas y resultados que podrían encajar con el fenolítico (SiO2), podemos considerar aproximadamente un potencial eléctrico generado de 1 voltio por barra de presión y decímetro cúbico. Entonces, para un volumen de 10x10x10 metros y 1000 bares, el potencial eléctrico generado es del orden de 1000 Millones de voltios. Muy por encima del límite requerido para causar un gran daño CONCLUSIONES Y TRABAJOS ADICIONALES Hemos presentado el evento ocurrido en la isla de Tenerife el 29 de septiembre de 2019 que causó una situación de energía cero y casi un millón de personas se quedaron sin electricidad después de un apagón importante en Tenerife. Hasta ahora no se ha dado alguna explicación para el evento y este documento avanza una cadena potencial de fenómenos que podrían resolver esta falta de explicación Se deben realizar estudios adicionales con la finalidad de: Confirmar la existencia del rayo eléctrico subterráneo a través de mediciones magnéticas del terreno cerca de la planta de energía Granadilla. Analizar series históricas de eventos como el estudiado en la isla de Tenerife que no se explican como hoy y podrían ser causados por el mismo fenómeno. Protejer las plantas de energía para futuros eventos de características similares. Desarrollar estudios más profundos con la comunidad científica relacionada con los nuevos fenómenos.