Els Network Codes son la Clau per a una Xarxa Elèctrica Europea Integrada, Segura i Competitiva.

Els Network Codes són, sens dubte, una de les peces mestres per garantir el bon funcionament del mercat interior de l’electricitat a Europa.

Són molt més que simples regles tècniques: són la traducció pràctica de la visió d’una xarxa elèctrica europea integrada, segura, transparent i eficient. El Reglament 714/2009 estableix un marc legal que obliga els operadors de sistemes de transmissió (TSO) a col·laborar estretament, sota el paraigua de l’ENTSO-E, per elaborar aquests codis i assegurar la seva aplicació coordinada. Aquesta col·laboració no és una opció, sinó una necessitat derivada del caràcter interconnectat i interdependent de les xarxes nacionals. Els Network Codes són l’eina per superar els obstacles persistents al comerç transfronterer, per harmonitzar les normes tècniques i operatives i, sobretot, per crear confiança entre els participants del mercat.

Els Network Codes cobreixen aspectes tan rellevants com la seguretat i la fiabilitat de la xarxa, les normes de connexió, l’accés de tercers, l’interoperabilitat, la gestió de la congestió i la transparència de les dades. Cada àrea és vital. Sense normes comunes de seguretat i fiabilitat, els fluxos d’electricitat podrien comprometre l’estabilitat del sistema; sense regles clares de capacitat i de gestió de congestions, els intercanvis podrien veure’s distorsionats per diferències reguladores entre estats membres. La importància d’aquest marc harmonitzat es veu reforçada pel fet que la xarxa europea no és una suma d’illes elèctriques sinó una malla viva on cada flux transfronterer té impacte sobre sistemes veïns.

Un altre aspecte fonamental és la transparència. El Reglament exigeix que els TSO publiquin informació detallada sobre capacitats disponibles, fluxos previstos i reals, així com les decisions operatives que poden influir en els preus majoristes. Aquesta obligació és una garantia perquè tots els actors del mercat puguin operar amb igualtat d’oportunitats, reduint l’opacitat i prevenint comportaments abusius. La capacitat d’un generador d’accedir a la informació en temps real sobre la demanda, la disponibilitat de xarxes i la capacitat d’interconnexió és clau per a una competència real i, en última instància, per aconseguir preus més eficients per als consumidors.

Els Network Codes també tenen una dimensió estratègica: faciliten la planificació i el desenvolupament de la infraestructura a llarg termini.

El pla de desenvolupament de la xarxa a deu anys vista, elaborat per l’ENTSO-E, depèn d’aquests codis per identificar buits d’inversió i necessitats de reforç de capacitat, especialment en interconnexions transfrontereres. Aquesta visió comuna a escala continental és essencial per garantir la seguretat de subministrament, integrar cada cop més fonts d’energia renovable i avançar cap a una descarbonització efectiva.

Cal destacar igualment la flexibilitat prevista per adaptar els Network Codes als canvis tecnològics i de mercat. El Reglament preveu procediments clars per modificar i actualitzar els codis quan sigui necessari. Això assegura que les regles no quedin obsoletes davant l’evolució cap a xarxes intel·ligents, nous models de consum i generació distribuïda. En aquest sentit, la participació dels actors del mercat, consumidors i altres parts interessades, està garantida mitjançant processos de consulta oberts i transparents que doten els codis d’una legitimitat reforçada.

Els beneficis tangibles dels Network Codes es reflecteixen en la millora de l’eficiència econòmica i operativa del sistema elèctric europeu. Optimitzen l’ús de la infraestructura existent, fomenten l’aparició de nous inversors, redueixen barreres d’entrada i, mitjançant mecanismes de compensació entre operadors, garanteixen que els costos de fluxos transfronterers es reparteixin de forma justa i coherent. Aquesta harmonització tarifària evita distorsions de mercat i afavoreix l’assignació més eficient dels recursos.

Per acabar, els Network Codes són l’eix vertebrador d’un mercat europeu de l’electricitat que pretén ser competitiu, sostenible i segur. Sense aquesta base comuna, els objectius de neutralitat climàtica i transició energètica serien inassolibles, ja que el flux d’energia neta de zones amb excedents a zones deficitàries depèn de xarxes ben connectades i de regles clares que garanteixin la confiança entre tots els agents implicats. A mesura que el mix energètic europeu evoluciona, els Network Codes esdevenen un instrument viu, adaptatiu i indispensable per maximitzar els beneficis de la integració regional, la seguretat de subministrament i la protecció del consumidor final.

Ramon Gallart

La Revolució Digital de la Xarxa Elèctrica a Europa.

La revolució digital de la xarxa elèctrica a Europa: com la UE impulsa el futur amb dades i inversions intel·ligents.

El sistema energètic europeu està en una plena transformació la qual, no te precedents. A mesura que augmenta la demanda d’energia neta, segura i assequible, la xarxa elèctrica, que és una complexa infraestructura que connecta productors i consumidors, està evolucinant per ocupar el centre de l’estratègia energètica europea.

Si be és certs que antigament les infraestrcutures electriques eren considerades una qüestió tècnica secundària, avui la xarxa esdevé clau gràcies a nous marcs polítics i iniciatives com el Pla d’Acció per a la Digitalització del Sistema Energètic (DESAP) i el Pla d’Acció de la Xarxa de la UE. 

El DESAP, impulsat per la Comissió Europea, estableix les bases per a un sistema energètic digital, interoperable i cibersegur. Defineix cinc prioritats principals: 

1.- Enfortir la ciberseguretat, 

2.- Facilitar l’intercanvi fluid de dades, 

3.- Assolir la neutralitat climàtica en el sector TIC,

4.- Empoderar els ciutadans amb eines i coneixements digitals i, 

5.- Fomentar inversions estratègiques. 

Els DSOs són essencials en tots aquests àmbits. Com a responsables tant de les dades personals provinents dels comptadors intel·ligents com de dades sensibles d’infraestructures crítiques, els DSOs han d’equilibrar la protecció de la privacitat, la seguretat i la transparència. 

L’any 2023 va marcar l’inici del que molts anomenen ja el “momentum de les xarxes”. Una sèrie de fòrums d’alt nivell organitzats per la UE, com “El futur de les nostres xarxes”, i l’enfoc sense precedents del Consell sota la presidència belga, van posar les xarxes al centre del debat polític. Tot això va acabar amb la publicació del Pla d’Acció de la Xarxa de la UE el novembre de 2023, un punt d’inflexió que reconeixia les xarxes no només com a infraestructura crítica, sinó com a element clau per a la transició energètica europea. 

El pla estableix 14 accions concretes a implementar en 18 mesos per fer front a 7 reptes estructurals. 

Més enllà de les grans estratègies, la Comissió Europea també treballa en regulacions pràctiques que facilitin la digitalització mitjançant marcs normatius sobre l’accés a dades i la interoperabilitat. 

Altres regulacions en desenvolupament abordaran dades per al canvi de proveïdor i la resposta a la demanda, garantint que la xarxa del futur sigui més intel·ligent i més adaptada als usuaris i al mercat.

Aquest impuls cap a la digitalització s’alinea amb polítiques digitals més àmplies de la UE, com l’Estratègia de Dades i la Llei de Serveis Digitals, que volen promoure un ecosistema de dades més obert però segur. Els DSOs estan en una posició única per gestionar aquest equilibri: guardians de la informació i, alhora, facilitadors d’un futur energètic descentralitzat i basat en renovables. 

El seu rol abasta des de la gestió de hubs de dades i comptadors intel·ligents fins al suport a aplicacions d’intel·ligència artificial que optimitzen el funcionament de la xarxa i la seva flexibilitat.

Mirant al futur, les xarxes any rere any guanyen més protagonisme gràcies al les definicions i les noves prioritats estratègiques de la UE que han de permetre equilibrar la competitivitat industrial amb els objectius climàtics. Ja sigui sota el paraigua del Green Deal o de l’Industrial Deal, sense unes infraestructures de xarxa digitals, resilients i amb un finançament adequat, la transició energètica no serà factible. 

Ramon Gallart

La Revolució Verda de la Indústria Tèxtil.

Fa una dècada, l'enginyer britànic Alan Hudd va presenciar una escena devastarora durant un viatge de negocis a la Xina: un riu d'aigua ven vermella, conseqüència dels residus tòxics d'una fàbrica tèxtil que contaminaven el sòl i els rius.

Commogut per aquest panorama, Hudd, qui comptava amb una àmplia experiència en el desenvolupament de tecnologies innovadores, va decidir centrar els seus esforços a trobar una solució a aquest problema ambiental.

Després d'anys de recerca i desenvolupament, Hudd i el seu equip van fundar Alchemie Technology, una empresa que ha creat una tecnologia de tenyit digital revolucionària anomenada Endeavour i Novara. Aquestes màquines transformen el procés de tenyit tèxtil, substituint els banys químics tradicionals per un sistema d'injecció sense contacte, la qual cosa redueix significativament el consum d'aigua, energia i productes químics.

Un canvi radical per a un problema urgent

La indústria tradicional de tenyit tèxtil té un gran impacte ambiental. Consumeix enormes quantitats d'aigua i energia, allibera productes químics tòxics i contribueix significativament a la contaminació de l'aigua industrial. La tecnologia d'Alchemie Technology ofereix una solució innovadora i disruptiva a aquest problema urgent.

Beneficis de la tecnologia de tenyit digital d'Alchemie Technology:

Reducció dràstica del consum d'aigua: Redueix el consum d'aigua en un 95% per a cotó i polièster, la qual cosa significa que es necessiten 95 litres menys d'aigua per tenyir una tonelada de tela.

Estalvi significatiu d'energia: Redueix el consum d'energia en un 70% per a cotó i un 85% per a polièster, la qual cosa contribueix a la reducció de les emissions de gasos d'efecte hivernacle.

Disminució de l'ús de productes químics: Redueix dràsticament la quantitat de tints i productes químics necessaris pel procés de tenyit, la qual cosa minimitza la contaminació de l'aigua i del sòl.

Millora de l'eficiència i rendibilitat: Redueix els costos de producció i millora l'eficiència de la indústria tèxtil.

Creació d'un entorn de treball més net i modern: Elimina la necessitat de treballar en banys químics tradicionals, creant un entorn de treball més segur i saludable per als empleats.

Aquesta tecnologia té el potencial de transformar la indústria tèxtil cap a pràctiques sostenibles i ecològiques de manera què, podria contribuir significativament a la reducció de la contaminació de l'aigua i les emissions de carboni associades amb la indústria de la moda, i crear un futur més sostenible per al planeta.

No obstant cal resoldre reptes per aconseguir l'adopció generalitzada de la seva tecnologia, com la necessitat de persuadir a la indústria tèxtil tradicional de canviar les seves pràctiques i escalar la producció per satisfer potencial la demanda. No obstant això, no hi ha dubte que sorgeixen grans oportunitats, ja que hi ha una creixent demanda de solucions sostenibles per part dels consumidors i les marques de roba.

En definitiva, esdevé com una solució innovadora i disruptiva per al problema ambiental de la indústria tèxtil tradicional. La seva tecnologia de tenyit digital té el potencial de transformar la indústria cap a pràctiques sostenibles i contribuir a un futur més ecològic per a la indústria de la moda. 

Ramon Gallart

Ciència Col·lectiva Per a Un Progrés Compartit

Avui dia és molt difícil trobar una imatge d'un científic solitari treballant en silenci en un laboratori.

Avui dia, la ciència és un esforç col·lectiu: equips interdisciplinaris, laboratoris col·laboratius i, sovint, competència ferotge entre grups que lluiten per ser els primers a fer una descoberta. En aquest escenari, la teoria de jocs, una branca de les matemàtiques que estudia les decisions estratègiques, adquireix una eina de mota força per entendre com funcionen les dinàmiques dins del món científic.

Per tal que la ciència contribueixi de manera efectiva al progrés social i econòmic, cal reforçar els ponts entre el món científic i el teixit industrial. A Catalunya, això vol dir fomentar espais de trobada entre investigadors i empreses, així com facilitar la transferència tecnològica i la valorització del coneixement. No n’hi ha prou amb fer ciència de frontera; cal fer-la arribar allà on pugui generar ocupació, innovació i creixement.

Els científics no només busquen la veritat, també competeixen per finançament, prestigi i reconeixement entre els seus col·legues. Aquesta competència pot afavorir el progrés científic, per exemple, accelerant la publicació de descobriments que poden inspirar altres equips, però també pot tenir conseqüències negatives. En alguns casos, pot dur a pràctiques poc ètiques com el frau, o a la pressa per publicar resultats abans d'haver-ne comprovat completament la fiabilitat.

La teoria de jocs permet analitzar com els incentius, premis, publicacions, subvencions, afecten les decisions dels científics i, per extensió, la qualitat del coneixement que generen. Per això, en contextos com el català, és fonamental redefinir aquests incentius amb una mirada estratègica: premiar no només l’impacte acadèmic, sinó també l’impacte real en el sistema productiu, especialment en sectors clau com la salut, l’energia, l’alimentació o la mobilitat.

En l’àmbit de la innovació empresarial, la por al fracàs actua sovint com un fre paralitzador. Moltes organitzacions, especialment en contextos on la pressió pels resultats és alta, tendeixen a evitar projectes arriscats o disruptius per por que no arribin a bon port. Aquesta actitud no només limita el potencial transformador de les empreses, sinó que també crea una cultura on l’error és vist com una debilitat, i no com una font d’aprenentatge.

Aquest comportament troba un paral·lel evident en el món científic. Un dels grans reptes del sistema actual és el biaix en favor dels resultats positius. Si un experiment no confirma una hipòtesi prèvia, aquest “fracàs” sovint no es publica, tot i que és profundament informatiu. Aquesta falta de visibilitat per als anomenats "resultats nuls" fa que la literatura científica estigui esbiaixada, dificultant tant la validació com la reproducció dels estudis.

De la mateixa manera que el coneixement científic necessita tant els encerts com els errors per avançar amb solidesa, la innovació empresarial també requereix acceptar que el fracàs forma part del procés. Quan una empresa descarta o amaga un projecte el qual, no ha tingut èxit, està renunciant a una oportunitat d’aprenentatge per a ella mateixa i per al conjunt del sector. Els errors ben analitzats poden donar lloc a noves aproximacions, detectar llacunes estratègiques o descobrir usos inesperats d’una tecnologia o servei.

Per tant, tant en ciència com en empresa, cal una transformació cultural profunda: només quan el sistema recompensa la transparència, l’experimentació i la revisió crítica i, no només els èxits visibles, es pot construir un entorn realment innovador. En aquest sentit, compartir els “fracassos” no és una confessió de debilitat, sinó una contribució valuosa al coneixement col·lectiu.

Caldria canviar els incentius: premiar no només les troballes sorprenents, sinó també els intents de replicar estudis i la transparència dels resultats negatius. En paral·lel, cal potenciar infraestructures de recerca oberta i col·laborativa a nivell territorial, perquè les empreses catalanes, especialment les petites i mitjanes, puguin accedir i contribuir a l’agenda científica del país.

Tradicionalment, el reconeixement entre iguals era el principal motor per als científics. Ara, però, amb la creixent influència dels mitjans i l’interès del gran públic, sorgeix una nova mena de pressió: fer recerca que capti l’atenció mediàtica. Això pot ser positiu si, la recerca esdevé més rellevant socialment però, també pot portar a prioritzar estudis “espectaculars” en lloc de rigorosos, cosa que pot afavorir la disseminació de resultats equivocats o inflats que més tard poden ser desmentits sense que el públic se n’assabenti.

En un context com el català, on l’ecosistema d’innovació és dinàmic però fragmentat, cal garantir que la ciència amb visibilitat pública també estigui alineada amb les necessitats reals del territori. Alinear millor les agendes de recerca amb els reptes industrials i ambientals de Catalunya pot afavorir una economia del coneixement més arrelada i resilient.

La teoria de jocs mostra que la ciència és un ecosistema complex, ple de tensions i equilibris delicats. El desig de reconeixement pot empènyer els científics cap a pràctiques beneficioses, com publicar ràpid per permetre que d’altres continuïn el seu treball però, també pot homogeneïtzar massa la recerca, fent que tots persegueixin la mateixa línia aparentment prometedora i deixin de banda altres opcions igualment vàlides.

Encara no tenim la fórmula perfecta per gestionar aquests incentius. El repte és trobar un equilibri que permeti als científics continuar sent creatius, rigorosos i útils per a la societat. Perquè això sigui una realitat a Catalunya, cal impulsar polítiques científiques valentes que premiïn la col·laboració entre institucions, que reconeguin la recerca aplicada i que reforcin el paper de la ciència com a motor de transformació industrial i social.

Ramon Gallart.

Avenços del Reactor de Fusió.

Mètodes per gestionar el plasma perquè es pugui utilitzar per generar electricitat en un procés conegut com a fusió.

Els dos mètodes coneguts com a accionament de corrent de ciclotró electrònic (ECCD) i aplicació de pertorbacions magnètiques ressonants (RMP), s'han estudiat durant molt de temps, recentment s'ha simulat com es poden utilitzar junts per millorar el control del plasma. Aquesta nova idea està en fase de descobrir totes les capacitats i avançar en  comprendre els potenciasl beneficis.

S'espera utilitzar la fusió per generar electricitat però, primerament caldrà superar diversos obstacles, inclosos els mètodes de perfeccionament per minimitzar les ràfegues de partícules del plasma. Periòdicament, aquestes ràfegues alliberen una mica de pressió quan hi ha massa però, aquestes ràfegues poden ser perilloses. Una instal·lació d'usuaris del DOE allotjada per General Atomics DIII-D, és un dispositiu que utilitza camps magnètics per confinar un plasma de fusió en forma de donut es conegut com el tokamak. El Edge-Located Mode (ELM) pot acabar amb una reacció de fusió i fins i tot danyar el tokamak, de manera que  cal desenvolupar moltes maneres d'intentar evitar-los.

La millor manera que s'ha trobat per evitar-los és aplicant pertorbacions magnètiques ressonants, o RMP, que generen camps magnètics addicionals.

Els camps magnètics aplicats inicialment pel tokamak s'envolupen al voltant del plasma en forma toroidal, tant al llarg, al voltant del limit exterior, com al interior, des de l'exterior i a través del forat central. Els camps magnètics addicionals creats pels RMP van a través del plasma, entrant i sortint. Aquests camps produeixen camps magnètics ovals o circulars al plasma anomenats illes magnètiques.

La imatge de l'esquerra mostra el tokamak i la pertorbació magnètica 3D generada per bobines 3D, amb els tons blaus-violats que representen pertorbacions d'amplitud més baixa i el vermell que representa pertorbacions d'amplitud més alta. La imatge de la dreta és una vista més propera que mostra la meitat superior del tokamak i el plasma. Les bobines s'utilitzen per generar les pertorbacions del camp magnètic que produeixen les illes (blau). També es pot trobar una altra bobina a la part inferior de la màquina. El sistema d'injecció per als microones ECCD es mostra a la part superior (vermell). Aquests es poden utilitzar per ajustar l'amplada de les illes. Font: Qiming Hu / PPPL

Normalment, les illes del plasma són molt dolentes. Si les illes són massa grans, el plasma en si pot interrompre's. Tanmateix, ja es sabia experimentalment que, sota determinades condicions, les illes poden ser beneficioses. La part difícil és generar un RMP prou grans per generar les illes. Aquí és on entra l'ECCD, que bàsicament és una injecció de feix de microones. S'ha trobat que afegir ECCD al llindar del plasma redueix la quantitat de corrent necessària per generar els RMP necessaris per fer les illes.

La injecció de feix de microones també permet perfeccionar la mida de les illes per obtenir la màxima estabilitat del límit del plasma. Metafòricament, els RMP actuen com un simple interruptor ue encén o autura les illes, mentre que l'ECCD actua com un regulador que permet ajustar les illes a la mida ideal per a un plasma manejable.

Resum per Ramon Gallart de l'article original:
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-4326/ad2ca8

La Càrrega Sense Fils com una Revolució Silenciosa en la Mobilitat Elèctrica

Gràcies a l’ús de bobines magnètiques, es va aconseguir ara fa un any  una transferència de potència sense fils de fins a 100 kW en proves de laboratorii.

Aquesta potència va permetre augmentar l’estat de càrrega d’un Hyundai Kona EV en un 50% en menys de 20 minuts. Això representa un pas gegant cap a una infraestructura de càrrega més eficient, invisible i pràctica.

L'objectiu és simple però ambiciós: permetre que els vehicles elèctrics es carreguin sense necessitat de cap cable, només estacionant-se damunt una plataforma de càrrega. Aquesta tecnologia es basa en la ressonància magnètica entre una bobina instal·lada al terra i una altra al vehicle. Imagineu aparcar el cotxe al garatge, i trobar-lo al matí amb la bateria completament carregada, sense haver fet res més que deixar-lo reposar al seu lloc habitual.

Les proves ja no són només conceptuals. L’any 2020, una aliança estratègica entre Jaguar, Momentum Dynamics, Cabonline i Fortum Recharge va fer realitat un projecte pilot a escala urbana. Es van equipar 25  taxis Cabonline Jaguar I-Pace amb receptors inductius de càrrega entre 50 i 75 kW. Amb aquest sistema, els taxis podien carregar energia per a 80 km en només 15 minuts mentre es desplaçaven lentament sobre bobines incrustades a la via pública. Avui, aquest mateix temps permetria recórrer fins a 130 km, gràcies a les millores en eficiència.

Tot i que el cost d’instal·lació d’aquestes infraestructures sense fils és elevat, els beneficis a llarg termini poden ser grans. Tant en configuració estàtica (com als aparcaments) com en dinàmica (mentre el vehicle circula), aquestes tecnologies poden descongestionar les estacions de càrrega, fer la recàrrega més accessible i optimitzar el temps dels conductors.

Fins i tot es planteja l’ús de càrrega inductiva per autopistes. Per exemple, si es col·loquessin aquestes plataformes sota zones d’aparcament a les àrees de servei, els vehicles podrien carregar prou energia per a continuar viatge durant dues o tres hores més, tot mentre el conductor descansa o menja. Aquest plantejament fa més flexible i menys dependent la recàrrega, trencant amb la idea de “parar exclusivament per carregar”.

Una de les empreses pioneres en aquesta tecnologia és Electreon, d’origen israelià, que ja ha executat projectes pilot de carreteres electrificades a Suècia, Noruega, Itàlia i altres països europeus, amb l’objectiu de portar aquest model als Estats Units. El seu primer projecte va consistir en instal·lar punts de càrrega sense fils estacionaris en una terminal d’autobús prop de la Universitat de Tel Aviv. Gràcies a aquesta solució, els autobusos podien operar amb bateries molt més petites, ja que recarregaven contínuament en punts estratègics de la ruta.

La càrrega sense fils no només suposa una millora tecnològica, sinó també un canvi de paradigma: elimina la fricció d’endollar, aprofita temps morts i integra la recàrrega de manera fluida en la mobilitat quotidiana. En definitiva, ens apropa a un model de transport elèctric més pràctic, eficient i omnipresent.

Ramon Gallart

A la Cerca d'Una Nova Simetria Matèria-Antimatèria.

Gràcies a una peculiaritat de la física quàntica, donades quatre partícules conegudes formades per dos quarks diferents, com ara el mesó D què és elèctricament neutre i està compost per un quark charm i un antiquark up, poden oscil·lar espontàniament amb als seus equivalent d'antimatèria i viceversa.

En un seminari que es va fer  al CERN al Large Hadron Collider (LHC) el 26 de març de 2024, es va poder observar una nova asimetria matèria-antimatèria en l'oscil·lació del mesó neute D , que, si es troba, podria ajudar a resoildre el misteriós desequilibri matèria-antimatèria a l'univers.

La força feble del model estàndard de la física de partícules indueix una asimetria entre la matèria i l'antimatèria, coneguda com a violació CP, en partícules que contenen quarks. Tanmateix, aquestes fonts de violació de CP són difícils d'estudiar i són insuficients per explicar el desequilibri matèria-antimatèria a l'univers, el que porta els físics a buscar noves fonts i a per millorar l'estudi de les conegudes.

Per això, s'ha treballat en la recerca per mesurar amb una precisió sense precedents un conjunt de paràmetres que determinen l'oscil·lació matèria-antimatèria del mesó neutre D i així, permetre una millor recerca de la violació de CP la qual, no està observada però és  prevista a l'oscil·lació.

Anteriorment s'haviren mesurat el mateix conjunt de paràmetres relacionats amb la desintegració del mesó neute D en un kaó carregat positivament i un pió carregat negativament.

Un cop analitzades el conjunt complet de dades combinant el resultat amb el de l'anterir anàlisi, excloent el conjunt parcial de dades, es van obtenir les mesures més precises dels paràmetres fins ara de manera que, la incertesa de mesura va ser 1,6 vegades menor que la més petita incertesa aconseguida abans.

Els resultats són coherents amb estudis anteriors, que confirmen l'oscil·lació matèria-antimatèria del mesó neutre D i no mostren cap evidència de violació de CP a l'oscil·lació. Els resultats equereixein més estudis d'aquesta i altres desintegracions del mesó neutre D utilitzant dades de la tercera prova al  LHC i la seva actualització prevista en el LHC d'alta luminositat.

Altres desintegracions neutres del mesó D que poden ser d'interès inclouen la desintegració en un parell de dos caons o dos pions, en s'ha observat per primera vegada la violació de CP en partícules que contenien quarks, i la desintegració en un caó neutre i un parell de pions amb el qual, es va obtenir el valor de la velocitat de l' oscil·lació matèria-antimatèria de la partícula.

Font: Cern

Transportar Energia Electrica des de l'Espai.

La idea d’obtenir energia neta i inesgotable directament de l’espai pot sonar a ciència-ficció, però és una proposta amb dècades de recorregut.

Les centrals solars espacials, que capturen la llum solar en òrbita i la transmeten a la Terra en forma de microones, han estat una aspiració recurrent des de molt abans que existissin programes espacials. Tot i els grans reptes tècnics i econòmics, les proves com les de la missió SSPD-1 del Caltech van donar noves esperances i, alhora, van demostrar les limitacions de la tecnologia. Ara bé, quins beneficis reals podria tenir aquesta tecnologia emergent per a Catalunya?

L’energia solar espacial ofereix la promesa d'una constant disponibilitat, ja que un panell solar en òrbita pot rebre llum gairebé les 24 hores del dia, a diferència de la solar terrestre que depèn del cicle dia-nit i les condicions meteorològiques. Això permetria una font d’energia contínua, previsible i sense emissions. A curt termini, els costos i la complexitat són aclaparadors —els informes recents encarregats per la NASA i l'Agència Espacial Europea ho reconeixen— però l’experiment del Caltech ha fet un pas important en demostrar que la transmissió sense fils d’energia a través de matrius de microones és factible, encara que en una fase molt preliminar.

Per a Catalunya, una regió amb compromisos ambientals ferms, dependència d’energia i una aposta clara per la transició energètica, aquesta tecnologia podria suposar una revolució en la planificació a llarg termini. La capacitat d’importar energia neta de fonts orbitals obriria un nou horitzó de sobirania energètica. A més, Catalunya podria posicionar-se com a hub tecnològic i industrial per desenvolupar components clau: microelectrònica avançada, sistemes d’orientació de feixos i recepció terrestre o recerca en nous materials lleugers per a l’espai. Les sinergies amb sectors punters com l’aeronàutica, els semiconductors i la fotònica serien evidents.

També hi ha una dimensió política i estratègica: ser part activa del desenvolupament d’aquesta tecnologia podria situar Catalunya en el mapa de les noves xarxes d’energia globals. Un escenari en què l’energia no es transporti per oleoductes o cables submarins, sinó per feixos dirigits des de l’espai, obre un nou camp de relacions internacionals i d’intercanvi tecnològic. I si Catalunya participa des del principi, podria contribuir a dissenyar les regles del joc, en comptes d’adaptar-s’hi a posteriori.

Això no vol dir que calgui abocar-hi grans recursos ara mateix, però sí estar atents, invertir en coneixement i promoure col·laboracions entre centres de recerca i empreses catalanes amb institucions com l’ESA o universitats líders. El repte és majúscul, però l’oportunitat, també. Potser no serà demà, però si Catalunya aposta avui per la recerca i l’experimentació en energia solar espacial, pot recollir els fruits quan aquesta tecnologia comenci a formar part del mix energètic global. En definitiva, estar preparats per quan l’energia del futur deixi de ser ciència-ficció i passi a ser infraestructura real. 

Ramon Gallart.

Rescloses i Peixos.

Les preses hidroelèctriques són una de les fonts més importants d’energia renovable al món. 

Aprofiten la força de l’aigua per generar electricitat de manera eficient i sense emissions de carboni. Tanmateix, aquestes infraestructures també tenen efectes ambientals rellevants, especialment sobre els ecosistemes fluvials i, en particular, sobre els peixos que necessiten desplaçar-se pel riu per completar el seu cicle vital.

Una de les maneres per afavorir el pas dels peixos és ajustar el nivell de desbordament de la resclosa, és a dir, la quantitat d’aigua que es deixa fluir per sobre de la resclosa. A simple vista, pot semblar que com més aigua es deixi passar, més fàcil serà per als peixos superar l’obstacle. Però la realitat és molt més complexa.

Un estudi de la Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) va aprofundir en aquesta qüestió i va demostrar que el volum d’aigua desbordada no sempre és el factor més decisiu perquè els peixos aconsegueixin travessar una presa. El comportament dels peixos, la seva capacitat de natació i l’hora del dia són variables igual o més influents. Per exemple, a la primavera, quan molts peixos inicien la seva migració, poden tenir una capacitat de natació reduïda o ser menys actius, especialment de nit, durant períodes d’aigües altes o amb temperatures baixes. En aquestes condicions, un nivell alt de desbordament pot ser més útil. En canvi, en altres moments, l’excés d’aigua podria no tenir l’efecte esperat.

Això és fonamental per a la gestió de les rescloses: no es tracta només de deixar passar més aigua, sinó de saber quan fer-ho i en quines condicions, equilibrant així les necessitats ambientals amb la demanda energètica.

Per entendre millor com travessen els peixos les rescloses, calen diferents mètodes de seguiment. Un dels més coneguts és el marcatge amb etiquetes PIT (Passive Integrated Transponder), que permet detectar el pas dels peixos per punts específics de la presa. Tot i que aquest sistema és fiable, té limitacions: no ofereix informació completa sobre les altres rutes possibles que poden seguir els peixos.

Per això, s’estan utilitzant tècniques més avançades, com la telemetria acústica tridimensional, que permet monitoritzar el moviment dels peixos dins l’aigua amb gran precisió. Això proporciona dades sobre les rutes, el comportament, la supervivència i la interacció amb l’estructura de la presa, essencials per comprendre quin paper tenen les condicions hidràuliques, com el desbordament, en la seva capacitat per superar l’obstacle.

Els resultats d’aquest tipus d’investigació són claus per als responsables de la presa de decisions en el sector energètic i ambiental. Saber quan i com el desbordament afavoreix (o no) el pas dels peixos pot ajudar a planificar millor les operacions de les rescloses, assegurant un servei elèctric fiable i, alhora, protegint la biodiversitat dels rius.

Aquestaproposta basada en dades i observacions reals, obre la porta a una gestió més intel·ligent i adaptativa de les infraestructures hidroelèctriques. En lloc de mesures genèriques, es poden aplicar estratègies específiques en moments concrets, amb un menor impacte ambiental i un millor rendiment energètic.

En definitiva, les rescloses no han de ser necessàriament barreres infranquejables per als peixos. Amb el suport de la ciència i la tecnologia, és possible conciliar la producció d’energia neta amb la conservació dels ecosistemes aquàtics. Però per fer-ho cal seguir investigant, comprendre millor la dinàmica fluvial i actuar de manera informada. És només a través d’aquest coneixement que podrem garantir un futur sostenible tant per a les persones com per als rius i la vida que hi habita.

Ramon Gallart

L’Energia del Futur es Juga al Mar: Una Oportunitat per a Espanya.

Europa es prepara per una transfomració energètica al mar… i Espanya ha de prendre’n part.

L’energia eòlica marina està cridada a ser una peça clau en la lluita contra el canvi climàtic i la transició cap a una Europa neutra en emissions. La Unió Europea i molts dels seus governs, incloent-hi Espanya, han fixat objectius ambiciosos per generar electricitat renovable des del mar. Però això no es podrà fer només aixecant aerogeneradors a l’aigua: cal transformar de dalt a baix la manera com gestionem i connectem aquestes energies a la xarxa elèctrica. Aquí és on entra en joc la “Offshore Roadmap” del consorci europeu ENTSO-E, l’organització que coordina les operadores de xarxa elèctrica de tot Europa.

Aquesta iniciativa vol assegurar-se que les normes i regulacions que governen el sistema elèctric estiguin preparades per a una nova realitat marina. Es tracta d’un pas fonamental per evitar que el creixement accelerat de les renovables marines xoqui amb murs legals o tècnics.

Fins ara, els parcs eòlics marins s'han desenvolupat dins de les aigües d’un sol país i connectats a la seva xarxa elèctrica de manera simple, amb un únic cable. Però Europa vol anar molt més enllà: compartir aquestes infraestructures entre països, fer que una mateixa instal·lació pugui subministrar electricitat a diversos estats i operar com una autèntica xarxa transfronterera al mar. Això suposa un repte tecnològic majúscul, però també un trencaclosques normatiu.

Espanya, amb un litoral vast i un potencial enorme per a l’eòlica flotant, està en una posició privilegiada per aprofitar aquest canvi. Tot i això, cal que el nostre país participi activament en la definició de les normes que regiran aquesta nova infraestructura marina. Si no ho fem, correm el risc de quedar al marge dels grans projectes europeus i de perdre competitivitat.

La proposta d’ENTSO-E aborda sis àmbits prioritaris, tots ells claus per garantir una integració segura i eficient d’aquesta nova energia: des de com definir zones de subhasta al mar (on es vendrà l’electricitat), fins a com es repartiran els equilibris de càrrega entre països quan el vent bufi més d’un costat que d’un altre. També s’hauran d’afrontar qüestions com la necessitat de mantenir l’estabilitat de la freqüència elèctrica o com dissenyar sistemes que funcionin sense la inèrcia natural que proporcionaven les antigues centrals tèrmiques.

A més, els projectes marins híbrids –que tant connecten aerogeneradors com serveixen d’interconnexió entre països– tenen característiques pròpies. No hi ha demanda local al mig del mar, i això afecta el preu de l’electricitat i els ingressos dels promotors. Per això, les regles del joc han de tenir en compte com garantir una remuneració justa i estable per als inversors, sense distorsionar el mercat.

En aquest sentit, la implicació dels operadors de xarxa, les empreses del sector, els responsables polítics i la societat civil és imprescindible. ENTSO-E ja ha començat un procés de diàleg amb totes les parts per escoltar preocupacions i adaptar les seves propostes. Les decisions que es prenguin ara marcaran la manera com produirem i compartirem energia a Europa durant les pròximes dècades.

Per a Espanya, aquesta és una oportunitat de liderar un dels sectors energètics del futur. La combinació d’una posició geogràfica estratègica, una capacitat tècnica consolidada i un compromís ferm amb la transició energètica pot convertir-nos en referents al Mediterrani i més enllà. Però per fer-ho, cal anticipar-se, invertir, innovar… i, sobretot, estar asseguts a la taula on es decideix el futur de l’energia a Europa.

La nova xarxa elèctrica del continent no només es traçarà per terra: també es dibuixarà al mar. I Espanya ha de ser protagonista en aquest mapa.

Ramon Gallart

ENTSOE Offshore Roadmap (2025)

https://eepublicdownloads.blob.core.windows.net/public-cdn-container/clean-documents/Publications/2025/ENTSO-E_Offshore_Roadmap_2025.pdf

Geotèrmia Profunda i Com la Innovació Pot Transformar l’Energia del Futur.

L’energia geotèrmica és una de les grans promeses per a un futur energètic més net i sostenible.

Els primers 10 km sota la superfície de la Terra amaguen grans reserves de calor que podrien proporcionar electricitat sense generar gasos d’efecte hivernacle. Tot i aquest potencial, l’aprofitament d’aquesta energia encara és molt limitat: avui dia només representa 13,3 GWh de la producció d'electricitat mundial, una xifra insignificant comparada amb els més de 27.000 TWh que es consumeixen anualment.

En aquest context, la innovació tecnològica esdevé clau. Sense avenços tècnics capaços de superar les barreres actuals, moltes fonts d’energia neta com la geotèrmica seguiran sent només una promesa. Innovar no només vol dir millorar allò que ja existeix, sinó repensar completament com fem les coses. I això és precisament el que ha fet l’empresa Quaise energy, amb una solució radicalment nova per accedir a la calor subterrània de forma més ràpida, eficient i segura

Un dels grans obstacles que frena l’explotació geotèrmica és la dificultat de perforar a grans profunditats. L’exemple més clar és el del pou més profund fet fins ara: el Pou Superprofund de Kola, a Sibèria, amb 12.262 metres de fondària. Es va trigar gairebé 20 anys a completar-lo i, malgrat tot, es va haver d’abandonar perquè les eines convencionals no resistien les altes temperatures i pressions de l’interior terrestre.

Però això podria canviar gràcies a la tecnologia Gyroton Drills, desenvolupada per Quaise Energy. Aquesta eina utilitza microones de molt alta potència per vaporitzar la roca, eliminant la necessitat de trepants mecànics. Els gyrotrons, inventats als anys 60 per escalfar plasma en reactors de fusió nuclear, ara es reinterpreten amb una aplicació totalment nova i ambiciosa: perforar la Terra per desbloquejar el seu potencial energètic.

Aquesta tècnica no només redueix els riscos i els costos associats a la perforació profunda, sinó que permet assolir velocitats de fins a 20 metres per hora. Això vol dir que es podria perforar un pou de 12 km en només 25 dies, una fita que canviaria radicalment el panorama energètic mundial. La clau d’aquest sistema és una guia d’ones metàl·lica que canalitza les microones fins al fons del pou, cremant i convertint la roca en gas que després s’extreu fàcilment..

El sistema de Quaise funciona amb una potència d’uns 1 MW, similar a la d’una plataforma de perforació convencional, però amb un enfocament completament diferent. En lloc de girar un trepant i bombar líquids, el gyrotron crema les roques amb microones i permet un procés més net, eficient i directe. Aquesta tecnologia ja ha estat provada a escala experimental amb resultats molt positius, i fins i tot s’ha pogut comprovar la viabilitat de transmetre microones a llarga distància, com ja es va demostrar als anys 70 amb una guia d’ones de 14 km a Nova Jersey.

Els primers usos comercials d’aquesta tecnologia estan enfocats a indústries que necessiten vapor d’alta qualitat i temperatura constant, eliminant la necessitat de calderes tradicionals. Però l’objectiu final és molt més ambiciós: construir noves plantes geotèrmiques que puguin generar entre 25 i 50 MW d’electricitat per cada pou, o adaptar turbines que abans funcionaven amb combustibles fòssils perquè aprofitin el vapor geotèrmic.

Ara bé, perforar un pou tan profund és només la meitat de la feina. El veritable repte és fer-lo operatiu i segur: cal evitar que el pou s’esfondri, controlar la pressió, resistir els canvis de temperatura i garantir l’extracció estable dels fluids calents. Si es pot superar tot això, la perforació amb microones podria marcar un abans i un després en la producció d’energia neta i ininterrompuda. És gràcies a la innovació —entesa com la capacitat d’anar més enllà dels límits coneguts— que podem transformar un repte tècnic en una oportunitat global per a la transició energètica.

Ramon Gallart

Model Digital d'una Xarxa Elèctrica.

Cap a una xarxa elèctrica intel·ligent i segura: el paper dels models digitals amb component geogràfic.

L’expansió de la sensorització en les xarxes elèctriques està transformant la manera com es gestionen, monitoren i planifiquen aquestes infraestructures. Tot i els seus avantatges evidents, aquesta digitalització comporta nous reptes, especialment pel que fa a la seguretat i la privadesa. L’acumulació i transmissió constant de dades pot revelar, de manera involuntària, informació sensible sobre les persones usuàries o vulnerabilitats de les infraestructures crítiques. Per aquest motiu, cal adoptar nous enfocaments que permetin beneficiar-se de la digitalització sense exposar-se a riscos innecessaris.

En aquest context, els models digitals de xarxes elèctriques emergeixen com una solució potent i segura. Aquests models permeten simular, analitzar i planificar el comportament de la xarxa de manera virtual, sense necessitat de fer servir dades reals que puguin comprometre la seguretat o la privadesa. Quan aquests models incorporen un component geogràfic, es converteixen en eines encara més valuoses per abordar els reptes de les xarxes elèctriques del futur.

La integració de dades geogràfiques dins dels models digitals ofereix una visió molt més rica i contextualitzada. Permet, per exemple, tenir en compte condicions meteorològiques extremes, l’impacte creixent de les fonts renovables en la volatilitat de la tensió, l’electrificació de la mobilitat i altres variables socioeconòmiques. Aquest enfocament facilita una planificació més robusta i adaptada al territori, especialment útil en un escenari de canvi climàtic i transformació energètica accelerada.

Tot i això, la majoria de models digitals actuals manquen d’aquesta dimensió geogràfica. Això limita la seva capacitat per analitzar fenòmens relacionats amb el clima, la demografia o la localització de congestions a la xarxa. Per construir models digitals amb significat pràctic, cal disposar d’informació sobre la ubicació de la infraestructura elèctrica: subestacions, línies de distribució, centrals, etc. Un cop recopilades, aquestes dades poden ser representades virtualment mitjançant simulacions de flux d’energia, obtenint paràmetres realistes sense revelar informació sensible.

A més de millorar la gestió de la xarxa, aquests models digitals poden esdevenir una eina clau per a la formulació de polítiques i la presa de decisions informades. La seva capacitat per representar escenaris complexos de manera visual i tangible facilita la comprensió i valoració de l’impacte de noves tecnologies o regulacions, tant per a responsables polítics com per a altres sectors socials i econòmics.

Un exemple clar d’aquesta aplicació és la prevenció i gestió de riscos en cas de condicions meteorològiques adverses. Amb dades geogràfiques i demogràfiques integrades, es poden identificar trams de línia especialment vulnerables a incendis forestals o talls de subministrament. Això permet adoptar mesures com la desconnexió preventiva o el soterrament de línies en zones de risc elevat.

També poden ser útils per planificar l’expansió de la infraestructura de recàrrega per a vehicles elèctrics, especialment en aquelles zones on la xarxa actual no dona resposta a la demanda creixent. Incorporar dades sobre la vulnerabilitat social, la densitat poblacional o el creixement de tecnologies com les renovables o la producció d’hidrogen per electròlisi amplia el ventall de possibilitats per optimitzar la transició energètica de forma equitativa i eficient.

En definitiva, els models digitals amb component geogràfic representen una eina fonamental per al desenvolupament de xarxes elèctriques més segures, resilients i intel·ligents. Lluny de ser només una eina tècnica, esdevenen una plataforma transversal per a la col·laboració entre sectors i per a la construcció d’un futur energètic sostenible, segur i just.

Ramon Gallart

Cap a un Futur Digital Més Verd: el Repte del Programari Sostenible

El camí cap a un programari més respectuós amb el medi ambient no és nou, però en els darrers anys ha agafat un impuls notable.

Des del 2006, amb la creació de la Green Software Foundation per entendre l’origen energètic d’Internet, fins a l’establiment de la comunitat de disseny web sostenible del W3C el 2013, la consciència mediambiental dins del món digital ha anat guanyant protagonisme. Avui, organitzacions com la Green Web Foundation treballen amb l’ambició d’aconseguir que tota la infraestructura d’Internet funcioni amb energies renovables abans del 2030.

En paral·lel, la Green Software Foundation ha posat a disposició de la comunitat un catàleg de patrons de programari verd aplicables a àmbits com la intel·ligència artificial (IA), el núvol i el web. Aquestes iniciatives es complementen amb directrius específiques com les que proposa el W3C, que ofereixen recomanacions tàctiques i tècniques per fer front als reptes de sostenibilitat en el disseny d’experiències digitals, el desenvolupament de programari i la gestió d’infraestructura.

L’essència del programari verd es fonamenta en tres grans pilars: l’eficiència energètica, el consum reduït d’energia i l’eficiència del maquinari. En altres paraules, cal crear aplicacions que facin més amb menys: menys energia, menys potència de càlcul, menys recursos físics. Un exemple paradigmàtic és la informàtica conscient del carboni, que adapta el rendiment de les aplicacions als moments en què l’energia disponible prové de fonts netes com la solar o l’eòlica.

Però, per què cal que els programadors es preocupin per fer el seu programari més sostenible? D’entrada, perquè l’eficiència energètica sovint va de la mà de l’eficiència funcional. Un codi més lleuger i optimitzat genera aplicacions més ràpides, més robustes i, de retruc, més econòmiques. Contràriament al que es podria pensar, fer programari verd no implica necessàriament un cost addicional. De fet, pot representar un estalvi significatiu a llarg termini, tant en consum com en manteniment.

A més, el context legal comença a pressionar en aquesta direcció. A la Unió Europea, per exemple, la nova Directiva sobre informes de sostenibilitat corporativa obliga les empreses a detallar la seva petjada ambiental, incloent-hi l’ús energètic i les emissions derivades dels productes digitals que ofereixen. Això implica que les empreses hauran d’analitzar l’impacte dels seus serveis digitals de manera més rigorosa que mai.

Però més enllà de les normatives i els avantatges tècnics, hi ha una motivació encara més poderosa: la responsabilitat davant la crisi climàtica. Els enginyers de programari tenen un paper decisiu en el model de societat que estem construint. El codi no és neutre; cada línia pot tenir una empremta ecològica. Això és especialment rellevant en àmbits com la IA, on el cost ambiental de l'entrenament de grans models pot ser enorme. Els desenvolupadors tenen el deure d’assegurar-se que el que creen no només sigui útil o innovador, sinó també respectuós amb el planeta.

La sostenibilitat digital requereix una mirada sistèmica i un treball d’equip transversal. Des dels analistes que qüestionen si cal desenvolupar una funcionalitat determinada, fins als dissenyadors que escullen algorismes més eficients, cada etapa del cicle de vida del programari pot contribuir a la sostenibilitat. En la fase de desenvolupament, per exemple, els programadors poden millorar el rendiment mitjançant tècniques com l’ús d’imatges de baixa resolució, l’optimització del codi per evitar redundàncies o la càrrega selectiva de recursos només quan són necessaris.

Tot i així, un dels reptes més grans és poder mesurar amb precisió l’impacte ambiental del programari. El cicle de vida complet d’un sistema —especialment si inclou intel·ligència artificial— és complex i abasta des de l’extracció de matèries primeres fins a l’eliminació del maquinari. No sempre hi ha dades disponibles per cada etapa, cosa que dificulta la quantificació real de les emissions.

Amb tot, el moviment cap a un programari més verd ja està en marxa. Requereix consciència, eines, col·laboració i, sobretot, voluntat de canvi. En un món cada cop més digitalitzat, fer un codi que no només funcioni, sinó que també respecti el medi ambient, ja no és una opció: és una responsabilitat.

Ramon Gallart

Xarxes Elèctriques de Corrent Continu: Intercanvi Eficient, Però Sense Sincronisme

En el món de la transició energètica i la interconnexió europea, el desenvolupament de noves infraestructures de transport elèctric és fonamental per millorar l’eficiència, la resiliència i la sostenibilitat del sistema.

Tanmateix, no totes les connexions tenen els mateixos efectes sobre el comportament tècnic del sistema elèctric. Un cas en particularc és el de les interconnexions en corrent continu d’alta tensió (HVDC), que, tot i aportar una gran capacitat de transport d’energia, no contribueixen al sincronisme del sistema elèctric continental.

Què són les interconnexions HVDC?

Les línies HVDC permeten transportar electricitat a llargues distàncies amb pèrdues més baixes que les línies convencionals de corrent altern (AC). A més, permeten interconnectar sistemes amb freqüències o estabilitats diferents, i controlar millor els fluxos d’energia. Aquestes característiques les fan ideals per a connexions submarines, com la nova interconnexió pel golf de Biscaia entre Espanya i França, que entrarà en servei l’any 2028 amb una capacitat de 2200 MW.

Tot i això, per la seva pròpia naturalesa, les interconnexions HVDC no aporten inèrcia al sistema, ni poden transmetre senyals de freqüència entre els dos extrems. Això significa que no reforcen el sincronisme entre les xarxes que connecten.

Corrent de curt-circuït.

La corrent de curtcircuit és la gran quantitat d’electricitat que circula per una xarxa quan hi ha una avaria, com per exemple quan dos cables que no s’haurien de tocar entren en contacte. Tot i que això sembla només un problema, aquesta corrent tan alta també ens dona informació molt útil sobre com funciona la xarxa elèctrica.

Per començar, com més gran és la corrent de curtcircuit, més forta és la xarxa. Això vol dir que pot suportar millor els canvis sobtats, com quan es connecta o desconnecta una central elèctrica, sense desequilibrar-se. És com si la xarxa fos una estructura molt sòlida que aguanta cops sense caure.

A més, aquesta corrent serveix per preparar el sistema de seguretat de la xarxa. Els aparells que han de tallar el corrent quan hi ha un problema —com interruptors i relés— es dissenyen tenint en compte quina corrent poden trobar-se. Si no se sabés com d’intensa pot ser aquesta corrent, no es podrien protegir bé les instal·lacions.

També ajuda a detectar ràpidament on hi ha hagut l’avaria. Si es coneix bé com es comporta la xarxa davant un curtcircuit, és més fàcil localitzar el punt exacte on ha passat i actuar ràpidament per arreglar-ho.

Sincronisme i estabilitat: son necessareis per la cohesió elèctrica.

En un sistema de corrent altern, tots els generadors i càrregues comparteixen una freqüència comuna (50 Hz a Europa). Aquesta freqüència és una expressió col·lectiva del balanç entre generació i consum, i qualsevol desviació pot afectar l’estabilitat. Les xarxes AC, quan estan interconnectades de forma síncrona, poden ajudar-se mútuament a mantenir aquesta estabilitat. Per això, tenir connexions síncrones robustes és essencial per prevenir incidents com el de la Separació de l'Àrea Síncrona d'Europa Continental del 24 de juliol de 2021 (ENTSOe), on una incidència va dividir temporalment el continent (Iberia i Europa) en dos blocs elèctrics desincronitzats.

Actualment, les intereconnexions estre Portugal, Espanya i França es poden visualitzar a la pagina-6 de document de REE, Interconnexión Elèctrica España-Francia (https://www.ree.es/sites/default/files/page/2017/10/file/Folleto_Inelfe_CAST_13oct.pdf) on a nivel superiors de 400 kV només hi han les interconnexion síncrones amb Europo següents:

1.- Hernani (SP)  - Argia a 400 kVac (FR)
2.- Vic (SP) ´Baixas a kVac (FR)
3.- Santa Llogaia (SP) - Baixas a 320 kV (HVDC)  i 1 GW (Pàg-4)

Per tant aquesta darrera connexió HVDC no aporta sincronisme ni la nova intercionnexió pel Golf de Viscaia , tampoc.

Què és una xarxa elèctrica síncrona?

Una xarxa de transport d’energia elèctrica síncrona és com una gran orquestra on totes les parts —generadors i aparells que consumeixen electricitat— funcionen al mateix ritme. Això vol dir que produeixen i utilitzen l’electricitat amb la mateixa freqüència i estan perfectament coordinats.

Aquesta sincronització fa que l’energia es pugui transportar i distribuir de manera estable i eficient. A més, la xarxa té una mena d’“inèrcia” que actua com un coixí: si hi ha un canvi sobtat en la demanda o la generació, el sistema no es desestabilitza de cop, sinó que té temps d’adaptar-se.

Podem imaginar-ho com un conjunt de rellotges que marquen exactament la mateixa hora: així tot funciona de manera harmònica. En canvi, en una xarxa asíncrona, aquesta coordinació no existeix, i això pot fer que sigui més difícil de controlar i menys fiable. Per això, les xarxes síncrones són més habituals.

Quines són les implicacions?

A curt termini, les noves interconnexions en HVDC entre Espanya i França, com la del golf de Biscaia, augmentaran la capacitat de comerç d'energia, milloraran la seguretat de subministrament i facilitaran l’intercanvi de renovables. Però no milloren la resistència del sistema peninsular a fluctuacions de freqüència ni ofereixen suport d’inèrcia en cas de desequilibris sobtats.

Aquesta situació fa que el sistema ibèric es comporti, tècnicament, com una illa “gairebé” elèctrica, similar als països bàltics abans de sincronitzar-se amb Europa continental. En el seu cas, es van instal·lar condensadors síncrons per proporcionar inèrcia artificial i estabilitzar la freqüència durant el procés de desconnexió de la xarxa russa.

Cap a un model insular?

Davant la fragilitat de la connexió síncrona única, una opció es considerar al sistema ibèric com una autèntica illa elèctrica, separant-lo completament del sistema continental mitjançant convertidors back-to-back HVDC. Això permetria controlar millor els fluxos d’energia i evitar problemes de propagació de fallades o oscil·lacions de freqüència. Un model que ja segueixen els països nòrdics, el Regne Unit o Irlanda, tots ells gestionant la seva pròpia estabilitat de forma autònoma.

Per tant i per tancar aquest artícle, les interconnexions HVDC són una eina potent per millorar la capacitat de transport d'energia, especialment per integrar renovables i equilibrar mercats. Però no substitueixen les interconnexions síncrones en termes de freqüència i estabilitat. Per això, cal repensar el model d’integració ibèric dins de l’Europa continental:

1.- Cal reforçar la resiliència del sincronisme peninsular, ja sigui amb més connexions AC o amb sistemes de suport com condensadors síncrons. algoritmes de control HVDC que incloguin el concepte inerecia.

2.- També es podria explorar la via d’una insularització controlada, adoptant tecnologies HVDC back-to-back i estratègies pròpies de gestió de la freqüència.

3.- Encara que els curtcircuits són situacions que s’han d’evitar, la corrent que generen és necessària per entendre, protegir i fer més robusta la xarxa elèctrica.

En un context de creixent electrificació i transició energètica, les interconnexions HVDC són necessàries però no suficients. La qualitat de la connexió —no només la quantitat— és clau per garantir un sistema elèctric robust, segur i coherent.


Ramon Gallart

https://www.linkedin.com/pulse/xarxes-el%25C3%25A8ctriques-de-corrent-continu-intercanvi-per%25C3%25B2-ramon-guhnf

Cables auto-reparables per dipositius portables.

Cables intel·ligents que es reparen sols: una revolució per als dispositius portàtils.

Els dispositius portàtils formen part de la nostra vida quotidiana, des de rellotges intel·ligents fins a sensors mèdics portables. Aquests aparells, però, depenen de cables flexibles per funcionar correctament. I aquí és on sovint apareix un problema: la flexió, el pessic, l'estirament i les vibracions poden fer malbé aquests cables, provocant errors de funcionament o fins i tot fallades totals.

Per fer front a aquest repte, la ciència dels materials ha fet un pas endavant amb el desenvolupament de cables autoreparables, que poden recuperar tant les seves propietats mecàniques com les elèctriques després de patir danys. Tot i això, encara hi ha una barrera important per superar: la resistència elèctrica inestable en condicions dinàmiques, com ara moviments constants o entorns exigents.

Un grup d'investigadors de la Universitat Jiao Tong de Xangai ha desenvolupat una nova generació de cables autoreparables que resol aquest problema. La clau? Una tecnologia inspirada en la natura: l'acoblament mecànic-elèctric basat en els enllaços d’hidrogen i les forces de Van der Waals. Aquest sistema permet una coordinació més estable entre les parts estructurals i conductores dels cables, millorant així la seva resposta davant moviments i deformacions.

Els resultats són sorprenents: fins i tot sota un estirament del 500%, la variació de la resistència elèctrica és mínima (inferior a 0,7 ohms), i es manté estable en situacions com la flexió, el premsat, la formació de nusos o després del rentat. Això obre la porta a un munt d’aplicacions pràctiques.

Per exemple, podríem veure dispositius sanitaris portables més fiables, amb cables que connectin sensors de temperatura, pulsacions, microcontroladors, Bluetooth i bateries d’ions de liti sense risc d’interrupcions. També podrien millorar la qualitat de vida de persones amb malalties com el Parkinson, on les vibracions corporals poden posar a prova els dispositius convencionals.

Aquest avenç s’inspira en un altre sistema molt eficient: el sistema nerviós humà, capaç de transmetre senyals elèctrics fins i tot mentre el cos es mou o es deforma. Aquesta inspiració biològica ha permès als investigadors proposar el concepte d’acoblament mecànic-elèctric com una nova estratègia per garantir l’estabilitat dels materials flexibles.

En resum, aquests nous cables autoreparables poden significar una autèntica revolució per a la tecnologia wearable. No només per la seva durabilitat, sinó perquè aporten seguretat, fiabilitat i adaptabilitat a entorns canviants. I, qui sap, potser aquest concepte es convertirà en la base de molts altres materials intel·ligents del futur.

Resum per Ramon Gallart.

Article original: https://academic.oup.com/nsr/article/11/3/nwae006/7511112?login=false

Per Què Importa la Freqüència de la Xarxa Elèctrica i com la Inèrcia Manté els Llums Encesos.

Fins fa dues setmanes, després del col·lapse de la xarxa de transport elèctrica d'Espanya, no percibiem què, cada vegada que encenem una bombeta o carreguem el mòbil, estem participant en un dels equilibris més delicats de l’enginyeria moderna: mantenir la freqüència de la xarxa elèctrica.

Aquesta freqüència —50 Hz a Europa, és el batec constant del sistema elèctric. Si aquest pols s’accelera o s’alenteix massa, les conseqüències poden ser greus. N’hi ha prou amb una desviació de ±0,5 Hz perquè les xarxes entrin en mode d’emergència. Si el desequilibri s’agreuja, pot acabar provocant talls massius o fins i tot el col·lapse total del sistema.

Però, per què és tan crítica aquesta freqüència? Perquè representa l’equilibri entre l’energia generada i la consumida en cada instant. Quan la generació supera la demanda, la freqüència puja. Quan passa el contrari, baixa. És com mantenir l’equilibri sobre una corda fluixa, amb milers de milions de watts en joc.

Aquí és on entra en acció la inèrcia. En el context elèctric, la inèrcia té a veure amb la  massa giratòria de les turbines dels generadors tradicionals. Aquestes turbines  que son grans, pesants i giren constantment,  emmagatzemen energia cinètica. Quan hi ha una interrupció sobtada, com ara la desconnexió d’una central elèctrica, aquesta massa giratòria no s’atura de cop. Continua girant durant un breu període, alliberant energia i esmorteint l’impacte sobre la freqüència. És un efecte semblant al d’un volant d’inèrcia que continua girant fins i tot després d’aturar el motor: aquesta resistència al canvi és el que estabilitza la xarxa durant els primers segons crítics després d’una pertorbació.

Una bona manera d’entendre-ho és imaginar una banyera. L’aixeta representa la generació elèctrica i el desguàs, el consum. El nivell de l’aigua és la freqüència, i la mida de la banyera, la inèrcia. Si el flux que entra és igual al que surt, el nivell es manté estable. Però si obrim més l’aixeta o es tapa el desguàs, el nivell canvia. Si la banyera és petita (baixa inèrcia), el canvi serà ràpid i brusc. Si és gran, l’aigua trigarà més a pujar o baixar: el sistema és més estable.

El reptes actual és que, a mesura que la societat aposta per les energies renovables —com la solar i l’eòlica—, moltes d’aquestes tecnologies no tenen inèrcia natural. No utilitzen turbines giratòries acoblades directament a la xarxa, sinó convertidors electrònics que converteixen el corrent generat. Això significa que no contribueixen amb aquesta massa giratòria que protegeix la freqüència. El resultat és una xarxa més lleugera i àgil, però també més fràgil davant les pertorbacions.

Per evitar que aquesta fragilitat esdevingui un problema sistèmic, els operadors elèctrics estan explorant solucions innovadores. Una és la inèrcia sintètica, que imita l’efecte estabilitzador de les turbines mitjançant algoritmes en els convertidors. Una altra és l’emmagatzematge amb bateries, que permet injectar potència en mil·lisegons quan es detecta una caiguda de freqüència. També es parla de la resposta de la demanda, és a dir, ajustar el consum en temps real: si falta energia, certes càrregues no crítiques es desconnecten temporalment per alleugerir el sistema.

El futur de l’estabilitat de la xarxa passa per combinar aquestes eines. Perquè encara que la banyera d’abans ja no tingui les mateixes parets gruixudes d’acer de les antigues turbines, podem construir-ne una de digital igual d’eficaç. I mantenir, passi el que passi, els llums encesos.

Llavors, quan parlem d’inèrcia sintètica, ens referim a la capacitat d’alguns dispositius electrònics,  com els convertidors que connecten les plaques solars o els aerogeneradors a la xarxa, d’imitar el comportament dels generadors tradicionals que sí tenen massa giratòria. Com que aquests sistemes no tenen peces mecàniques que girin i acumulin energia cinètica, cal simular aquest efecte mitjançant control electrònic i software.

La clau està en programar els convertidors perquè reaccionin com si tinguessin inèrcia física. Això vol dir que, quan detecten una caiguda de freqüència (és a dir, que la demanda supera la generació), injecten de forma immediata energia elèctrica a la xarxa, durant uns segons. Aquesta energia prové de les mateixes fonts renovables (si hi ha sol o vent disponible) o, més sovint, de petits sistemes d’emmagatzematge connectats als convertidors, com ara supercondensadors o bateries.

Aquest procés es produeix molt ràpidament: en qüestió de mil·lisegons. Els convertidors amb control avançat poden mesurar la freqüència de la xarxa centenars de vegades per segon i actuar en conseqüència. Quan la freqüència es recupera, redueixen la seva aportació. És com tenir una “turbina virtual” que sap quan cal donar un cop de mà.

Un avantatge important de la inèrcia sintètica és que es pot ajustar. A diferència de la inèrcia física, que depèn del pes i la velocitat de les turbines, aquí es poden programar diferents perfils de resposta segons les necessitats de la xarxa. A més, es poden desplegar ràpidament, sense necessitat de grans obres ni instal·lacions pesades.

Tanmateix, també hi ha reptes. Perquè la inèrcia sintètica funcioni correctament, els sistemes han d’estar molt ben sincronitzats i coordinats. Si molts convertidros responen a la vegada sense control centralitzat, poden provocar oscil·lacions o respostes massa agressives. És per això que els gestors de les xarxes elèctriques estan desenvolupant estàndards i protocols específics per integrar aquesta nova forma d’estabilitat.

En resum, la inèrcia sintètica és com una versió digital de la vella força mecànica que mantenia la xarxa estable. No té pes ni gira, però pot actuar igual o fins i tot més ràpid. És una de les peces fonamentals per fer que una xarxa plena de renovables sigui tan segura com ho era una basada en combustibles fòssils.

Ramon Gallart