Nueve de los 10 apagones más grandes en la historia de Estados Unidos fueron causados ​​por huracanes, cuyos fuertes vientos sostenidos han destruido líneas eléctricas en amplias áreas geográficas. Encabezando la lista está el huracán María, que en octubre desactivó la red eléctrica en Puerto Rico y las Islas Vírgenes de EE. UU., dejando a la mayoría de la población sin electricidad durante meses.

Los científicos del clima proyectan que a medida que la temperatura media global de la superficie sigue aumentando, también lo hará la frecuencia e intensidad de las grandes tormentas, así como de olas de calor y altas temperaturas. Como resultado, Es probable que veamos cortes de energía aún más generalizados, no solo por los vientos huracanados, sino también por los efectos del calor prolongado y extremo en un componente crítico pero vulnerable de la red eléctrica:el gran transformador de energía (LPT).

Los LPT son transformadores clasificados a 100 MVA o más (megavolt-amperios), y miles están desplegados en los EE. UU. El stock actual de LPT es antiguo:el setenta por ciento o más tienen 25 años o más. Tienen una vida útil prevista de 40 años, y son muy costosos y requieren mucho tiempo para reemplazarlos.

Impulsado por el calentamiento global, Las olas de calor más frecuentes e intensas pueden degradar la vida útil operativa de los LPT y aumentar el riesgo de fallas prematuras. El sobrecalentamiento reduce la integridad estructural del aislamiento de papel eléctrico utilizado en los LPT, causando catastróficos cortocircuitos. La tasa de fallas se vuelve más pronunciada a medida que el aumento de las temperaturas provoca reacciones químicas más intensas que envejecen el aislamiento. La falla generalizada del LPT podría provocar una interrupción de la red duradera, con impactos colaterales en los sistemas que dependen de la red, como las comunicaciones, financiero, y sistemas cibernéticos, y grandes pérdidas económicas.

Para evaluar el riesgo acelerado de falla del LPT en las próximas décadas, Investigadores del Programa Conjunto del MIT sobre Ciencia y Política de Cambio Global y del Laboratorio Lincoln del MIT estudiaron el impacto potencial del calentamiento global y los cambios correspondientes en los días calurosos de verano en la vida útil de LPT en una ubicación LPT en el noreste de EE. UU. Descubrieron que para un aumento de fondo de 1 grado Celsius en la temperatura, la vida útil del transformador se reduce en cuatro años, o en un 10 por ciento. Por lo tanto, Las proyecciones medias de calentamiento global de fin de siglo de aproximadamente 2 grados (un escenario impulsado por políticas climáticas) y 4 grados (un escenario de negocios como de costumbre) resultarían en una reducción media en la vida útil esperada del transformador del 20 al 40 por ciento. Los resultados del estudio se informan en la revista. Cambio climático .

"Estudios como estos destacan lo vulnerable que es la intrincada red eléctrica de la que dependemos a los fenómenos meteorológicos y climáticos dañinos, "dice el director adjunto del programa conjunto, C. Adam Schlosser, coautor del estudio. "Nuestra red eléctrica tiene la tarea de mantener las operaciones en, o casi, el 100 por ciento del tiempo, incluso en condiciones meteorológicas y climáticas extremas, y por lo tanto, los crecientes riesgos y amenazas deben cuantificarse para informar la acción e implementar las estrategias adecuadas de manera proactiva y rentable ".

Los investigadores también evaluaron los cambios futuros en la ocurrencia de días calurosos bajo los escenarios climáticos de 2 grados y 4 grados. utilizando dos enfoques diferentes:un método convencional que detecta la ocurrencia de días calurosos basándose en la temperatura máxima diaria proyectada de un conjunto de modelos climáticos, y un método analógico desarrollado recientemente que, en cambio, utiliza patrones atmosféricos a gran escala simulados por modelos climáticos (por ejemplo, condiciones de viento y presión) asociadas con temperaturas extremas locales observadas.

Ambos métodos indican fuertes aumentos decenales en la frecuencia de los días calurosos. A finales del siglo XXI, el número medio de días calurosos de verano por año podría duplicarse en el escenario de 2 grados y aumentar cinco veces en el escenario de 4 grados, junto con las disminuciones antes mencionadas en la vida útil del transformador.

Más importante, el método analógico mostró un consenso entre modelos mucho mayor, es decir, una gama más pequeña de resultados en los resultados.

"El consenso mejorado entre modelos del método analógico es un paso prometedor hacia el suministro de información procesable para una Red nacional confiable y ambientalmente responsable, "dice Xiang Gao, el autor principal del estudio.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre la investigación del MIT, innovación y docencia.