Durante el huracán Katrina y otras tormentas severas que azotaron Nueva Orleans, cortes de energía, las inundaciones y los daños causados ​​por el viento se combinan para impedir que las personas tengan agua potable limpia, comida, atención médica, abrigo, recetas y otros servicios vitales.

En un proyecto de un año, Los investigadores de los laboratorios nacionales de Sandia y Los Alamos se asociaron con la ciudad de Nueva Orleans para analizar formas de aumentar la resiliencia de la comunidad y mejorar la disponibilidad de servicios esenciales durante y después de un clima severo.

El equipo utilizó escenarios históricos de huracanes para modelar cómo las tormentas causan inundaciones localizadas, interrumpir el sistema eléctrico y aislar a partes de la comunidad de los servicios básicos. Luego, los investigadores de Sandia desarrollaron una herramienta para analizar e identificar grupos existentes de negocios y recursos comunitarios en áreas menos propensas a inundaciones, como estaciones de servicio, supermercados y farmacias que podrían equiparse con microrredes para aumentar la resiliencia.

Una microrred es un área de infraestructura eléctrica reforzada que conecta varios edificios a través de un sistema de generación de energía localizada y control automático. garantizar el acceso a la electricidad para estos edificios incluso si la mayor parte de la red eléctrica de una ciudad se cae. Sandia llama a estos centros de microrredes "nodos de resiliencia" porque mejoran la disponibilidad de servicios esenciales para los vecinos cercanos al permitir una mejor adaptación, respuesta y recuperación ante interrupciones de la red eléctrica.

"Yo diría que en la gran mayoría de los casos, La falla en la prestación de servicios durante y después de un clima severo se remonta a inundaciones localizadas y una pérdida de energía eléctrica. "Robert Jeffers, un científico de sistemas Sandia, dijo. "Cuando descubras cómo mantener la energía encendida, también habilita todos los demás servicios que las instalaciones podrían proporcionar ".

El principal objetivo de resiliencia comunitaria de la ciudad de Nueva Orleans, sujeto a una tormenta importante, es proporcionar de forma segura a los ciudadanos servicios de infraestructura crítica de la forma más rápida y fiable posible. La cantidad de personas sin acceso a los servicios básicos se convirtió en la métrica de resiliencia que el equipo de investigación utilizó para evaluar las posibles mejoras de resiliencia de la red.

El proyecto fue financiado por el Consorcio del Laboratorio de Modernización de Redes del Departamento de Energía. El GMLC se estableció como una asociación estratégica entre el DOE y los laboratorios nacionales para reunir a los principales expertos, tecnologías y recursos para colaborar en el objetivo de modernizar la red de la nación. Es uno de los componentes principales de la Iniciativa de Modernización de la Red del departamento, un esfuerzo integral para ayudar a dar forma al futuro de la red de la nación.

La ciudad de Nueva Orleans fue el socio principal para definir la resiliencia comunitaria en este proyecto, y el apoyo adicional y la experiencia en la materia provino de 100 ciudades resilientes. 100 ciudades resilientes fue creado por la Fundación Rockefeller hace cinco años durante el año del centenario de la fundación. Este proyecto es uno de los muchos proyectos de 100 ciudades resilientes en todo el mundo con el objetivo de mejorar la resiliencia urbana.

También se obtuvo información de Entergy New Orleans, la Junta de Alcantarillado y Agua de Nueva Orleans y el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU.

Aplicar datos históricos de tormentas para modelar impactos futuros

Jeffers dijo que el equipo comenzó preguntando cuál sería un escenario de tormenta de peor consecuencia para Nueva Orleans. Cuando los investigadores plantearon esta pregunta a los funcionarios de la ciudad y de los servicios públicos, surgió una visión específica:un huracán de categoría 2 o de bajo nivel de categoría 3, uno que no se consideró lo suficientemente grande para una evacuación obligatoria o uno que termina siendo más grande de lo previsto, toca tierra en Nueva Orleans y se detiene sobre la ciudad. En este escenario hipotético, la tormenta arroja de 20 a 25 pulgadas de lluvia durante un período de 24 horas y las bombas de desagüe en toda la ciudad funcionan a una fracción de su capacidad máxima durante el primer día de la tormenta. En tal escenario, él dijo, muchos residentes se verían desplazados debido a las inundaciones y los cortes de energía sostenidos en toda la ciudad y no tendrían acceso a los servicios básicos.

Los investigadores utilizaron dos trayectorias históricas de huracanes que presentan condiciones con consecuencias devastadoras para el análisis y el modelado:el huracán Katrina y una tormenta sin nombre de 1947. Se eligió la tormenta de 1947 porque se acercó a Nueva Orleans desde el sureste y avanzó por el río Mississippi. donde se encuentra la infraestructura crítica.

Los investigadores simularon estas tormentas utilizando sus trayectorias reales y luego modelaron su impacto en un rango de intensidades. velocidades y cantidades de lluvia. Basado en estas simulaciones, modelaron el impacto de las tormentas en el rendimiento de las infraestructuras críticas y los servicios vitales asociados. Los modelos tuvieron en cuenta las recientes mejoras de resiliencia implementadas por la ciudad de Nueva Orleans, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército, Entergy y empresas privadas después del huracán Katrina.

Según los datos del modelado de tormentas y la salida de la herramienta, Jeffers dijo que los investigadores desarrollaron nuevos algoritmos para identificar posibles ubicaciones donde un nodo de resiliencia o estrategias alternativas de modernización de la red tendrían un impacto considerable en la mejora del acceso de la comunidad a los servicios de línea de vida durante y después de una interrupción importante de la red eléctrica.

La ciudad y otras partes interesadas están utilizando el análisis para respaldar la consideración de la tecnología de microrredes dentro de un distrito de resiliencia.