domingo, 10 de agosto de 2014

El túnel de combustión del INIA: una infraestructura singular

Hoy toca un poco de autobombo. Los que me seguís en Twitter ya habéis visto en varias ocasiones que subo fotos de ensayos en el túnel de viento del INIA. Es el único túnel de combustión al aire libre en España dedicado a experimentación con combustibles forestales y uno de los pocos que existen en Europa. A pesar de su poco sofisticada puesta en obra (nada que ver con los avanzados túneles de viento usados, por ejemplo, en aeronáutica o automoción) ofrece resultados de gran valor científico para simular las primeras fases de la combustión en un incendio y caracterizar con ello la inflamabilidad de diferentes complejos de combustible ¿te pica la curiosidad de saber cómo funciona y para qué sirve? ¿quieres conocer algunos resultados científicos obtenidos en los últimos años usando este dispositivo? ¿te interesan sus aplicaciones en la protección de nuestros bosques frente a incendios forestales?

El túnel de combustión del INIA está constituido por una zona de ensayo y un ventilador (ver esquema). La zona de ensayo mide 8 m de longitud y está delimitada por unos paneles móviles laterales y una malla metálica en la parte superior, con una sección transversal de 2 m de ancho y 3 m de alto. En ella hay ocho vagonetas metálicas (1 m x 0,8 m x 0,25 m) rellenas de grava y arena sobre las que se sitúa el material vegetal a ensayar. El ventilador está controlado por un dispositivo electrónico que permite crear flujos de aire constantes predefinidos de hasta 7 m/s, simulando así distintas velocidades de viento a lo largo de la zona de ensayo del túnel. 

 Sección transversal (arriba) y planta (abajo) del túnel de combustión del INIA 

En los últimos años se han ejecutado algunas mejoras entre las que destacamos la sustitución de cuatro de los paneles laterales por paneles de vidrio resistente a alta temperatura para poder realizar grabaciones y tomar fotos en vista lateral (ver foto de portada). En este dispositivo se han puesto a punto varias metodologías para evaluar la inflamabilidad de diferentes complejos de combustibles, incluida una metodología para evaluar la probabilidad de ignición de las ramas del arbolado, lo que denominamos "probabilidad de subida de fuego a copas". También se ha utilizado para determinar la interacción fuego-tronco de árbol y simular el régimen térmico desde el exterior de la corteza hasta el cambium por donde circula la savia. 

Ensayo de subida de fuego a copas. A la derecha se muestra el análisis de imagen diferenciando la  llama
procedente del fuego de superficie (rojo) y la llama producida por la ignición de la copa (amarillo)
Ensayo de inflamabilidad de matorrales causado por un foco puntual
Ensayo de comportamiento del fuego e interacción con el tronco de un árbol (en la foto central un servidor pillado in fraganti por nuestros colegas de la Universidad Carlos III de Madrid). Estos ensayos han permitido el desarrollo de una patente con posible aplicación industrial para el ensayo de productos ignifugantes o resistentes al fuego.

Aquí tenéis un vídeo montado con imágenes durante uno de los ensayos de riesgo de inicio de incendio debido a un foco puntal. Espero que podáis apreciar adecuadamente el desarrollo del experimento y haceros una idea mejor del dispositivo. Estos resultados los divulgaremos en un taller a principios de 2015 del que os mantendré informados.


Ya hemos hablado en anteriores entradas de algunos de los ensayos de inflamabilidad a escala de partícula. Los ensayos de túnel de viento a escala de complejos de combustible de matorral y de primer verticilo de las copas de los árboles permiten evaluar la inflamabilidad y el riesgo de inicio de diferentes modelos de combustible a escala quasi-real, por lo que tienen las siguientes aplicaciones:

-En la toma de decisiones de ejecución de tratamientos preventivos (intensidad, periodicidad), incluidos aquellos dirigidos a la disminución del potencial de subida de fuego a copas. También en la toma de decisiones de los tratamientos de restauración ya que condicionarán el riesgo de incendios en el futuro

-En la planificación de infraestructuras preventivas (potencial energético), para incrementar la seguridad de los combatientes y los residentes en la interfaz urbano-forestal.

-Para mejora de los modelos de propagación de fuego de superficie y de subida de fuego a copas

La utilización conjunta de los ensayos a escala de partícula y de complejo permite:

-Mejorar las actuales clasificaciones en los mapas de inflamabilidad a escala de monte (mapas dinámicos de inflamabilidad).

-Mejorar las prescripciones de quema bajo arbolado (quema prescrita, quemas de ensanche, contrafuegos) sobre todo en relación al potencial de subida del fuego a copas, los daños al arbolado (interacción frente de llama-tronco) y al suelo (fuego de rescoldo).

Algunos de los resultados obtenidos en los últimos años refrendados por artículos científicos creemos que podrían ser transferidos al sector forestal, aunque como suele ocurrir en el sistema I+D español, hace falta un último empujón. Por tanto su aplicación práctica depende de la capacidad que tengamos investigadores, gestores y empresas de generar "productos" útiles para la sociedad y que ayuden, en este caso, a la protección de nuestros bosques frente a los incendios forestales. 

Si os gustan mis entradas podéis apoyarme en los premios Bitácoras 2014 en la categoría de Ciencia, el mundo forestal y medioambiental debería estar bien representado aunque compitamos contra los gigantes de la ciencia básica. Gracias como siempre por vuestro estímulo.


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