En 1972, ano de publicación de “El
viento del sol”, de Arthur C. Clarke, había pasado más de un siglo desde que
Rudolf Emanuel Clausius, físico alemán, enunciara el segundo principio de la Termodinámica. No obstante, eso no impidió
que en el relato “Criaturas abisales”, inluído en la obra del afamado escritor, el “Proyecto de Energía
Trinco” tuviera lugar.
El ingente proyecto de ingeniería encargado
por los rusos para obtener energía se basa, según el autor, en la diferencia de
temperaturas entre el agua del mar a grandes profundidades (foco frío) y un
“estanque solar” a mayor temperatura situado en la superficie (foco caliente).
En contra del principio termodinámico enunciado por Clausius, el calor no fluye
del foco caliente al frío en el relato, sino que fluye del frío al caliente, como
se pone de manifiesto cuando Klaus, en las profundidades, es impulsado en
sentido ascendente por corrientes de agua caliente “que intentan compensar la
diferencia de temperaturas”. Todo esto mientras producimos energía! No es pues,
de extranar, que hasta los luminosos calamares gigantes que visitan la
instalación se muestren “curiosos” ante semejante logro de la ingeniería.
Arthur C. Clarke, para ayudarnos a
entender el proceso, nos cuenta que “desde
hace más de un centenar de anos se sabe que en muchos materiales se establece
una corriente eléctrica cuando se calienta uno de sus extremos y se enfría el
otro”. El Proyecto Trinco no sería más que una aplicación práctica de dicho
fenómeno. Clarke tiene razón a medias. Los “materiales” de los que habla han de
ser dos metales o semiconductores distintos unidos por dos juntas
a diferente temperatura para que en el circuito formado se establezca una
diferencia de potencial. Se refiere al efecto
Seebeck, combinación del efecto Peltier y el efecto Thompson. El efecto
Peltier, por su parte, hace referencia a la absorción/generación de calor en
cada una de las uniones del circuito formado por los dos metales, cuando a través
de ellas circula corriente. Thompson explicó que en cada una de las ramas del
circuito se absorbe/genera calor al circular corriente a su través y estar sus
extremos a distinta temperatura. La aplicación más extendida del efecto Seebeck
la constituyen los termopares, “elementos primarios” de uso extendidísimo en
industria para la medida de la temperatura.
Hoy en día existen aplicaciones de
la “energía hidrotérmica“ de la que nos habla el relato, dentro del campo de la
energía geotérmica, pero se basan en aprovechar la energía del agua situada en
capas profundas, en la corteza terrestre, a gran presión y temperatura, nada que
ver con el “frío abisal” que nos presentan como fuente de energía para el futuro.
Por otra parte, no tienen ningún
sentido instalaciones como la que nos describe el autor en este tipo de
aplicaciones. Clarke nos habla de una enorme “parrilla” similar a un radiador
de un coche sumergida en el fondo del mar. En realidad está haciendo clara
referencia a un cambiador de calor, de
extendidísimo uso en industria. Pues bien, los cambiadores de calor se usan
para la transferencia de calor entre dos fluidos separados por una barrera que
favorezca en proceso y lo haga lo más eficaz posible (aumentando la superficie
de “contacto” entre ellos, por ejemplo). Exactamente qué fluidos se ponen “en
contacto” en el proyecto Trinco? Acaso el agua caliente procedente del estanque
solar (que en su “camino” al fondo del mar perdería parte de su calor) con el
agua fría del fondo? Entonces qué se pretende, favorecer el equilibrio térmico
y calendar el agua del fondo del mar u obtener energía aprovechando la “lejanía”
de nuestro sistema de dicho equilibrio? Un cambiador de calor sólo sería necesario en la superficie para "captar" el calor de la corriente caliente y por ejemplo, producir vapor para mover una turbina. Ninguna de estas contradicciones se explican
en el relato.
El hecho de que “incluso en los trópicos, el agua de mar, situada a una milla de
profundidad, se encuentra térmicamente casi en el punto de congelación”, también
es algo más que discutible. El ingeniero Klaus apunta que el estanque solar (foco
caliente) se encuentra a 200°F, y que su sección, situada en la parte fría del
sistema, se encuentra a 3000 pies de profundidad y es “150 grados más fría”. Si
se habla otra vez de grados Fahrenheit, como sería lógico suponer, el foco frío
estaría a unos 50°F, es decir, 10°C, bastante lejos del “punto” de congelación
del agua. Más aún teniendo en cuenta que dicho “punto” se da a la presión atmosférica,
que a 3000 pies tenemos una presión de aproximadamente 92 bar (suponiendo que
aproximadamente 10m de profundidad suponen 1 bar, y que la presión es la suma
de la presión hidrostática o de la columna de agua más la atmosférica), y que
un aumento de presión “rebaja” el punto de congelación, si bien es cierto que
para intervalos de presión moderados no se observa gran variación. El agua en
las profundidades estará aún más lejos de la congelación a la presión a la que
se encuentre debido a que es agua de mar, con sales en suspensión, lo que disminuye
aún más su temperatura de congelación (recordemos lo que pasa con la nieve de
las carreteras al echar sal).
Otro detalle que se le pasa a Clarke
por alto es la peculiaridad del agua como sustancia, de que su densidad
disminuya de 4 a 0°C, así, el agua al solidificarse se “expande” y se hace
menos densa (razón por la que el hielo flota en el mar). Si el agua del fondo
estuviese próxima a la congelación, inmediatamente dicha masa de agua “migraría”
a la superficie. El agua se congela de arriba a abajo, y no al revés, ya que es
arriba donde la presión es menor y se favorece dicha “expansión”.
No hubiera venido mal que el
espabilado Joe hubiera advertido a Klaus y al equipo de los sin sentidos de su
instalación, además de de la existencia de gigantes criaturas abisales.
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