Llega a mis manos un resumen de la lección inaugural del curso Académico 2008 de la Real Academia de Ingeniería (RAI) pronunciada por el miembro de la misma doctor Ingeniero Aeronáutico don César Dopazo. El profesor Dopazo que fue director general del CIEMAT y vicepresidente de Enresa ha tratado en su disertación sobre las ”burbujas”. “¿Que tienen las burbujas de vapor y de gas, de tamaños generalmente superiores a unas pocas micras, que fascinan tanto a un amplio sector de los ingenieros? ¿Por qué los investigadores de todo el mundo intentan evitar sus aspectos negativos y, lo que es mejor, controlar rasgos positivos para el desarrollo de tecnologías futuras en la industria, la biología y la medicina? ¿Deberíamos interesarnos también los ciudadanos de a pie por “inevitable ubicuidad de las burbujas”?
De las burbujas se podría decir que son como un “cáncer” o el “colesterol” de cualquier sistema hidráulico, tanto en ingeniería civil como de defensa militar.
Les confesaré a ustedes que es la primera vez que oigo hablar de esta clase o tipo de burbujas que tanto interés despiertan en los ingenieros, de ahí que haya juzgado interesante divulgarlo en estas páginas de Infoecologia.
Utilizando un lenguaje muy, muy divulgativo, se podría decir que la formación de burbujas que se cierran violentamente, fenómeno conocido como cavitación, es como un “cáncer” (o, si se prefiere un término más suave, el colesterol) en cualquier sistema hidráulico. Afecta de manera importante no sólo a la ingeniería civil sino también a la industria del transporte marítimo, e incluso a determinados aspectos de defensa militar. Por esta razón la Real Academia de Ingeniería, siempre a la vanguardia del conocimiento tecnológico, ha querido dar a conocer este fenómeno durante la apertura del Curso Académico 2008. Simplificando mucho, la cavitación es un efecto hidrodinámico en forma de burbujas o cavidades (de ahí su nombre), que se produce en el agua o en cualquier líquido que circule a gran velocidad. Cuando las burbujas alcanzan el punto de colapso, erosionan la superficie de los metales en contacto con el líquido. Además de la erosión se producen otros problemas como ruidos y vibraciones indeseadas que también tienen efectos colaterales.
Todo ello puede afectar a maquinaria hidráulica, bombas, turbinas y hélices de barcos, aliviaderos de embalses e incluso tejidos vascularizados de algunas plantas.
• La formación de capas de burbujas alrededor del casco de un barco puede reducir significativamente su resistencia viscosa al movimiento.
• También los circuitos hidráulicos de los aviones son proclives a la cavitación. Las pruebas iniciales en los depósitos de combustible del Concorde indicaron que, al alcanzar la altitud de crucero, la mayor parte del aire disuelto en el combustible se separaba de repente y de manera explosiva; esto obligó a añadir dispositivos que provocaran la salida progresiva del aire disuelto en el combustible.
• En los submarinos, por ejemplo, el efecto es menos deseado aún si cabe pues les impide sus características operativas de silencio e indetectabilidad por los ruidos que provoca la cavitación en el casco y las hélices”
CÓMO “MANTENER A RAYA” A LAS BURBUJAS Y “JUGAR” CON ELLAS
Los ingenieros estudian cómo prevenir, controlar y “mantener a raya” las burbujas, pero también “juegan” con ellas, en un intento de transformar los aspectos inicialmente negativos en algo positivo:
• Se está desarrollando el concepto de barcos que se mueven envueltos en una lámina de burbujas, lo cual reduce la resistencia viscosa, pudiendo con la misma potencia moverse a una velocidad superior”.
• También se está intentando desarrollar lavadoras y lavavajillas ultrasónicos…
• La sono-química intenta aprovechar el fenómeno de la cavitación para la limpieza ultrasónica de aguas contaminadas por parásitos y compuestos orgánicos (por ejemplo, en poblados amazónicos) y de terrenos contaminados por sustancias químicas.
• También se está utilizando en aplicaciones militares. Existen ya torpedos submarinos de supercavitación en los que una burbuja rodea al torpedo eliminando toda fricción en el agua, de forma que éste se puede desplazar a altas velocidades, incluso supersónicas.
• El ejército norteamericano también estudia esta aplicación para su balística de destrucción de minas.
¿Y que pasaría si, en el mundo actual, tan atemorizado por las catástrofes anticipadas como consecuencia del cambio climático, a alguien se le ocurriera especular con la posibilidad de someter burbujas de CO2 a un proceso de cavitación intensa que produciría condiciones extremas de temperatura y presión, suficientes para romper la molécula de dióxido de carbono?
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