Nuevo hidrogel de Stanford para reducir los daños de los incendios forestales en California

Imagínese esto: bajo un cielo anaranjado lleno de cenizas, las llamas intensamente calientes de un incendio forestal envuelven una casa de campo de madera recién evacuada. El infierno se traga árboles, arbustos y vida silvestre, y se extiende rápidamente por el horizonte.

Horas después, la casa permanece intacta, sólo cubierta con parches de espuma gelatinosa.

Un grupo de investigadores de California espera que esta escena sea el futuro de la contención de incendios forestales. Científicos de Stanford y Cal Poly San Luis Obispo han desarrollado un método de control de incendios de larga duración. gel potenciador del agua que podría rociarse sobre estructuras críticas (casas, puentes y carreteras) para evitar que se quemen durante los incendios forestales.

La investigación, publicada a principios de este mes en Materiales avanzadosEl aumento de la temperatura y el clima seco en California y el oeste de los Estados Unidos se debe en parte al cambio climático. El Departamento de Silvicultura y Protección contra Incendios de California, la principal agencia de extinción de incendios del estado, estimó que 834.766 acres se han quemado en todo el estado en lo que va del año. Gran parte de esta superficie proviene de los más de 5.500 incendios forestales y casi 3.000 incendios estructurales que se han producido en el estado este año, según Cal Fire.

El incendio de Park de este año, el cuarto incendio forestal más grande del estado, ha quemado más de 429,000 acres en el Bosque Nacional Lassen y los condados cercanos desde que comenzó el 24 de julio. Cal Fire estima que sus equipos han alcanzado el 92% de contención, pero no sin que las llamas destruyeran más de 700 estructuras residenciales y comerciales y dañaran 54.

Los ensayos de los investigadores muestran que el nuevo gel es más eficaz y dura más que sus predecesores disponibles comercialmente. En los experimentos de laboratorio, el nuevo gel duró siete minutos bajo un soplete (una temperatura mucho más alta que la de la mayoría de los incendios forestales), mientras que las opciones disponibles comercialmente duraron alrededor de 90 segundos.

Cal Fire utiliza actualmente Phos-Chek MVP-Fx y Fos-Chek 259-Fambos retardantes de fuego de largo plazo aprobados por el Servicio Forestal de EE. UU., dijo Chris Jurasek, jefe de división de operaciones aéreas tácticas de Cal Fire.

Los investigadores esperan que su nueva creación pueda mejorar los esfuerzos existentes para combatir incendios.

Los equipos de extinción de incendios forestales aplican retardantes de fuego en las zonas verdes para evitar que el fuego se propague, explicó Jurasek. Por otro lado, los extintores de incendios, como agua, espuma y productos químicos, se utilizan para apagar los incendios que ya se han declarado.

Los retardantes de fuego típicos contienen agua, sales y otros polímeros químicos. Según Jurasek, el calor de los incendios forestales desencadena una cadena de reacciones químicas en el retardante que mantienen a raya las llamas. Añadió que el retardante sigue siendo algo eficaz incluso cuando el agua se evapora por completo.

El nuevo gel de los investigadores añade una innovadora capa de protección: partículas de sílice. Una vez que el agua del gel se evapora, estas partículas de sílice forman una barrera blanca similar a la espuma que continúa protegiendo las estructuras sobre las que se aplica, según la autora principal del artículo de investigación, Changxin “Lyla” Dong, candidata a doctorado de segundo año en Stanford.

El laboratorio descubrió el desarrollo mientras experimentaba con otras versiones del gel destinadas a la vegetación. Los investigadores “aplastaron” un poco del gel en un trozo de madera, lo expusieron al fuego y se sorprendieron cuando los geles se inflaron hasta convertirse en espuma, dijo Eric Appel, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en Stanford, en un artículo publicado en la revista Nature. Informe de Stanford.

“El escenario real para un gel comercial que mejora el agua es que cuando se acerca un incendio forestal, se rocía sobre la casa”, explicó Dong. “Cuando el incendio forestal cruza esa estructura, puede dejar la casa intacta”.

En la actualidad, Cal Fire aplica principalmente retardante de fuego a la vegetación y no a las estructuras, dijo Jurasek. La dificultad de aplicar retardante de fuego a las estructuras no se debe a la ineficacia del material, sino más bien a las canaletas, los techos y otros aspectos de los edificios que dificultan la aplicación uniforme del retardante de fuego. Además, “es difícil aplicarlo a todas las estructuras que existen”, dijo Jurasek.