Investigadores de la UTP estudian la conductividad eléctrica del fuego con miras a la protección contra incendios
Esta investigación representa un hito en la generación de nuevos conocimientos científicos de tipo fundamental.
El fuego y la electricidad son formas de energía que han cautivado y esculpido la conciencia del ser humano desde sus inicios. Foto: Cortesía
Investigadores de la Universidad Tecnológica de Panamá han desarrollado un innovador estudio que analiza el comportamiento conductivo del fuego y de la pluma de calor.
Se trata del proyecto “Estudio de la llama y la pluma de calor como conductores de la corriente eléctrica”, el cual fue liderado por el Dr. Dorindo Elam Cárdenas, docente e investigador de la Facultad de Ingeniería Eléctrica y coordinador del Grupo de Investigación y Laboratorio de Energía Radiante y Disipaciones Irreversibles (ERDI) de esta casa de estudios superiores.
“Nuestro objetivo era determinar las propiedades y mecanismos de conductividad eléctrica del fuego y de la pluma de calor -columna o chorro de aire caliente que se forma sobre la llama- para así incidir en las técnicas de detección, control y supresión de incendios, utilizadas por la industria de protección contra incendios. Esto también nos ayudará a entender fenómenos climatológicos como la formación de rayos en las tormentas de fuego, las cuales ocurren sobre grandes incendios forestales”, comparte el investigador principal.
El fuego y la electricidad son formas de energía que han cautivado y esculpido la conciencia del ser humano desde sus inicios, pero, a pesar de que su dominio ha sido clave para la evolución de la sociedad humana, aún se desconoce aspectos claves sobre la naturaleza intrínseca de ambos fenómenos y su relación mutua.
“Este estudio científico de tipo fundamental parte de la premisa de que el fuego puede considerarse una forma de plasma -cuarto estado de la materia parecida al estado gaseoso-, pero que, a diferencia de este, está compuesto con muchas partículas eléctricamente cargadas. Esto hace del plasma un buen conductor de electricidad”, destaca el Dr. Cárdenas, quien también es investigador asociado al CEMCIT AIP y miembro del Sistema Nacional de Investigación de (SNI) Panamá.
Para validar esta hipótesis, el equipo de investigación realizó experimentos de laboratorio para estudiar las propiedades y mecanismos de conductividad eléctrica tanto del fuego como la pluma de calor, combustionando un sólido de llama simple, en este caso velas, y sometiéndolo a un campo electromagnético generado por una Bobina Tesla. Asimismo, se llevó a cabo el modelado y simulación matemática de los resultados de la experimentación, teniendo como resultado un modelo físico-matemático para explicar la conductividad eléctrica del fuego y la pluma de calor.
“Esta investigación representa un hito en la generación de nuevos conocimientos científicos de tipo fundamental y está cambiando el paradigma que tenemos sobre la generación de incendios eléctricos. Cabe señalar que este estudio científico fue realizado por completo en Panamá, con personal panameño tanto de profesores investigadores como estudiantes tesistas de la UTP, lo cual reafirma la posición y compromiso de la universidad en el desarrollo de investigación científica con impacto mundial”, dijo el doctor especialista en energía e incendios eléctricos.
El equipo de investigación estuvo conformado por los doctores Sherlie Portugal y Alejandro Von Chong, también docentes e investigadores de la Facultad de Ing. Eléctrica, miembros del SNI e investigadores asociados al CEMCIT AIP. También colaboraron los estudiantes Anel Rangel, de la licenciatura en Ing. Electromecánica, y Raúl Loo, de la carrera en Ing. Eléctrica y Electrónica, de la UTP.
Los resultados de investigación serán publicados en reconocidas revistas científicas internacionales en los próximos meses. Adicionalmente, los investigadores continuarán desarrollando el modelo físico-matemático y realizando pruebas a mayor escala para estudiar a profundidad este fenómeno.
Esta investigación contó con el financiamiento de la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (SENACYT), a través de la Convocatoria Pública de Fomento a I+D (FID) 2023, que recibe fondos del Banco Interamericano de Desarrollo (BID), y la gestión administrativa del CEMCIT AIP.