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¿Qué tan destructivo es un huracán categoría 5?: Un nuevo simulador permite saberlo

Ángela Posada-Swafford 16 / Jun / 19
Una nueva herramienta científica crea vientos quirúrgicamente dirigidos para conocer mejor el comportamiento y el poder de las tormentas tropicales y su impacto en la infraestructura

Hasta hace poco, la Pared del Viento de la Universidad Internacional de la Florida, en Miami, era el más poderoso sistema de turbinas y ventiladores creados para simular la fuerza del viento de los huracanes, y su capacidad destructora sobre las construcciones. Pero ahora, el Laboratorio Powell de Materiales y Estructuras de la Universidad de Florida ha diseñado un simulador con 319 ventiladores, que no solo replican los ventarrones con la misma furia, sino que son controlados individualmente, por lo que serán capaces de copiar los complejos fenómenos de comportamiento del viento en la vida real.

Los potentes ventiladores empujan el viento sobre más de 1.100 elementos de rugosidad sobre el terreno de prueba, los cuales representan obstáculos que típicamente se hallan en la vida real, como casas, automóviles y hasta depósitos de basura. Los elementos, denominados colectivamente como “terraformadores”, son bloques de metal que pueden cambiar su orientación y altura para proporcionar un control preciso sobre la turbulencia cerca del piso de prueba. Estos “terraformadores” son rápidamente reconfigurables para que en cada prueba se puedan estudiar diferentes patrones de vientos.

Lo que es único es que cada uno de estos mil elementos está controlado y automatizado individualmente, al igual que cada ventilador, por lo que podemos cambiar drásticamente el comportamiento del viento, simplemente con presionar un botón y esperar 30 segundos", dice Kurtis Gurley, director asociado de la Escuela de Ingeniería de Infraestructura Sostenible de la UF

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Los potentes ventiladores empujan el viento sobre más de 1.100 elementos de rugosidad sobre el terreno de prueba, los cuales representan obstáculos que típicamente se hallan en la vida real | Foto: Universidad de Florida

Simulador a detalle

A pesar de su uso generalizado en los centros de investigaciones de desastres naturales, el diseño básico de este tipo de túneles de viento no se ha modificado durante casi 40 años, lo que no permite recrear fácilmente escenarios como los estallidos asociados con tormentas eléctricas y otras condiciones climáticas extremas. Otros laboratorios en todo el mundo tienen cierta automatización de los elementos de rugosidad, pero la Universidad de la Florida tiene el único laboratorio con este nivel de detalle y flexibilidad, lo que permite a los investigadores recrear una gran variedad de escenarios.

"En un túnel de viento tradicional, los bloques serían bloques de madera que los investigadores pegan o clavan al piso y si quisieran cambiar el comportamiento, tendrían que jalarlos todos y colocar bloques nuevos", explica Gurley. "Nuestro sistema automatizado gana mucha eficiencia; podemos pasar por un espectro de experimentos mucho más amplio y cambiar el tipo de condiciones de flujo mucho más rápida y exactamente".

Tormentas y huracanes 2019

A la luz de las predicciones de huracanes para 2019, este tipo de estudio se hace cada vez más crucial. Según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos, 2019 les verá la cara a 12 tormentas tropicales con vientos superiores a 39 millas por hora (podrá no sonar mucho, pero una tormenta tropical es capaz de causar igual daño que un huracán bajo ciertas circunstancias); y cinco huracanes con vientos superiores a 111 millas por hora. El Golfo de México, como siempre, es una de las zonas a observar.

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Simulador de vientos de la Universidad de la Florida | Foto: Universidad de la Florida

No obstante, el Pacífico es el punto débil para México en cuanto a ciclones se refiere. Las predicciones del Centro de Ciencias de la Atmósfera de la UNAM apuntan a 13 o 14 de estas tormentas este año. Seguramente haya quien recuerde a dos de los ciclones más devastadores en la historia del Pacífico mexicano: el México, una bestia categoría 5 con vientos de 260 km/h que tocó tierra en Manzanillo, y Liza, un categoría 4 que azotó a Baja California en 1976. Ambas tormentas dejaron un saldo de más de mil muertos.

“Esas son las estadísticas que nadie quiere volver a leer en la vida”, dice Gurley.  El Laboratorio de Materiales y Estructuras de UF existe desde hace cuatro años, y es un centro nacional para la investigación experimental, patrocinado por la Fundación Nacional de Ciencia. Junto con la Pared del Viento, en Miami, es uno de los dos dedicados al estudio de los vientos extremos. Habiendo estado presente durante las simulaciones de este último, solo alcanzo a imaginar de lo que será capaz este nuevo generador de huracanes Categoría 5, y su especial habilidad para replicar las formas de las estructuras a nivel del suelo que tanto sufren cuando llega el castigo de la naturaleza, cuya temporada, dicho sea de paso, acaba de comenzar.

Autor: Ángela Posada-Swafford
Periodista científica y Knight Fellow, ha participado en seis expediciones antárticas con la National Science Foundation, NASA, y los programas antárticos de Colombia, Chile y España. Su libro ilustrado 'Hielo: Bitácora de una expedicionaria antártica' será publicado en diciembre 2018.