¿Por qué los incendios forestales no se apagan con agua?

Por Joaquín Gracia
>>>Debate
La problemática en incendios forestales hay que intentar resolverla desde sus causas. Pero son cada día más complejas y se debería de avanzar en todos los frentes. En el ataque directo al incendio, claramente nos hemos quedado atrás. En esta entrada de debate propuesta por Joaquín Gracia, bombero de la Comunidad de Madrid, os planteamos por qué no se puede apagar con agua en ataque directo a un incendio forestal ¿existen alternativas?

Ya en el año 6, el emperador Augusto creó en Roma un cuerpo que vigilaba, recogía y echaba agua al fuego. En el año 2019 hacemos lo mismo. Más cantidad y con mejores medios, pero lo mismo. No es de extrañar pues que el fuego nos supere. En 2017, un  par de meses después del trágico incendio de Pedrogao, hubo una gran ola de calor y viento que derivó en más de 500 incendios simultáneos en Galicia, Asturias y Portugal. Algunos compañeros fueron de forma voluntaria a echar una mano dese la Comunidad de Madrid. En un informativo veo a un compañero intentando apagar un pequeño arbusto con una autobomba.  Había condiciones de fuerte viento.  Lo apagaba por la derecha, ardía por la izquierda, lo apagaba por la izquierda, ardía por la derecha, así todo el rato. El arbusto jugaba con él. De fondo todo el pueblo estaba rodeado por el fuego. Y cada bombero con una instalación peleándose por apagar un solo arbusto. Durante estos días en Portugal volvió a haber un trágico incendio con decenas de víctimas. Estas condiciones las hemos sufrido todos los que nos dedicamos a la extinción. Uno se siente realmente impotente cuando ni siquiera consigue apagar un triste arbusto y hay que detener el fuego sí o sí. Me resulta inconcebible que en el siglo XXI no tengamos mejores herramientas. A día de hoy los incendios han evolucionado ¿y nosotros?

Un incendio se considera según las últimas teorías de los especialistas en la materia que escapa a la capacidad de extinción directa desde  4.000 kW/m. Con métodos indirectos como medios aéreos y contrafuegos se podría controlar un frente de no más de 10.000 kW/m.  Por ejemplo, en el incendio de Pedrogao se calculó un promedio de 138.000 kw/m. Realmente muy lejos de la capacidad de extinción.
Para simplificar este asunto complejo se ha popularizado la famosa “regla del 30” para valorar la virulencia y falta de efectividad en los incendios. Y no faltaba razón. Un incendio con calor (>30ºC), baja humedad (<30%) y fuerte viento (>30 km/h), escapa fácilmente a la capacidad de extinción. No hacen falta grandes cargas de combustible y en estas condiciones es muy difícil y a veces imposible de apagar incluso un pastizal. Si hay condiciones favorables en los combustibles, un fuerte viento convierte un incendio en inextinguible. No tenemos herramientas ni tecnología adecuada para detenerlo.
No trataré la extinción indirecta, pues ésta, a día de hoy, sí que pienso que es eficaz en el máximo de sus posibilidades. Los medios aéreos y los contrafuegos consiguen el máximo de eficacia sobre el terreno. El problema es que no siempre ni en cualquier lugar pueden utilizarse. A la hora de detener de forma urgente un frente que va a arrasar una zona de interfaz o una población hay que tener herramientas de ataque directo más eficaces, pues hay que actuar sí o sí. Hay varios casos recientes cada vez más cercanos de decenas de víctimas, miles de casas arrasadas, etc (incendio de Mati en Grecia y numerosos ejemplos en nuestro país)

MOTIVOS DE LA INEFICACIA DE LA EXTINCIÓN CON AGUA EN INCENDIOS FORESTALES
La teoría nos dice que la extinción del fuego con agua se produce por refrigeración y sofocación pero en realidad la aplicación del agua mediante autobombas en ataque directo a la llama lo que realiza es una ruptura de la reacción en cadena de forma física. Me explico. Teóricamente el agua extingue por refrigeración (reduce la temperatura de los gases inflamables) y sofocación (desplaza el oxígeno de la zona en combustión). Pero esto no explicaría por qué una zona ya apagada en presencia de viento vuelve a prenderse. Si ha sido apagada por refrigeración, tendrían que haber dejado de existir los gases de pirólisis, pero la práctica demuestra que esto no es así. Continúan existiendo y en condiciones de fuerte viento, llamas y pavesas de zonas cercanas o por las propias brasas en contacto con el gas inflamable, el combustible vuelve a arder. Paradójicamente, para realizar una extinción eficaz por refrigeración, el agua debería emplearse de forma muy pulverizada y evaporarse gran parte de ésta, de forma que el calor latente de vaporización sea empleado en evaporar el agua y no en calentar los gases inflamables. Este hecho dista mucho de su empleo real en abundantes ocasiones, pues el 90% del volumen del agua empleada termina en el suelo de forma rápida sin cumplir apenas función alguna. Además, los cálculos teóricos del agua necesaria para apagar por refrigeración a veces son muy superiores a los efectivamente empleados. Hagamos unas pequeñas cuentas:
El agua absorbe 1 cal/gºC por calor específico y luego 540 cal/g al evaporarse. Unas 615 cal aproximadas por g de agua desde que se emplea hasta su utilización. Pero los combustibles leñosos desprenden hasta 4500 cal/g. O sea que para cada g de biomasa que arde necesitaríamos evaporar 7 g de agua. En un modelo de combustible de 20-30 ton/ha ¿cuánta agua nos haría falta? Y a esto habría que añadirle muchísimos factores adicionales. Todo el entorno es un sistema y tienden a igualarse las energías. Cada g de aire que el agua tiene que atravesar le puede aportar 0,240 cal/gºC y esto sólo en el m³ anterior a la llama podrían ser hasta 288.000 cal aprox. Por eso con frentes de elevadas temperaturas el agua a veces ni siquiera consigue llegar a los combustibles. Todas las líneas isotérmicas progresivas que el agua tiene que ir atravesando desde el lugar de trabajo (50ºC) al fuego (1000ºC) en un frente de alta temperatura van a aportar tal cantidad de energía al agua que casi ni alcanzará el fuego por evaporarse antes. En condiciones de calor y fuerte viento, éste le aporta muchas más calorías al sistema tendiendo a evaporar mucho más agua haciendo más ineficiente la refrigeración. Por ejemplo un viento de 50km/h a 40ºC tendería a evaporar hasta 100g/s/m³ de agua. En definitiva, la energía absorbida por el agua resulta totalmente insuficiente en incendios de gran energía a no ser que tuviéramos enormes cantidades, pues las calorías del sistema hacen ineficiente el agua.
A nivel práctico, la utilización real efectiva del agua en ataque directo suele ser en forma de chorros o cortinas haciendo barridos rápidos arrastrando la llama lejos de las emisiones de gases inflamables de forma que no consiga alcanzarlos. Esta separación de la llama es momentánea, pero suficiente para romper el tetraedro del fuego, al menos de forma frugal. Y aquí radica el problema. Al ser una extinción momentánea y por ruptura de la reacción en cadena (no tanto por refrigeración y sofocación), siguen existiendo gases inflamables y siempre hay chispa, llama o brasa que pilote de nuevo la ignición y puede reanudarse la reacción en cadena. Y esto es tanto más fácil que ocurra con la presencia de viento (más oxígeno y más eficaz el transporte de focos calientes que detonen la ignición). Por tanto, la separación de la llama que realizamos con el uso de los tendidos de mangueras en realidad NO es una sofocación porque siguen existiendo combustible gaseoso, que lleva implícito el calor y el oxígeno. Lo único que hacemos es separar físicamente la llama (gases inflamados) y con ello se para momentáneamente la reacción en cadena, produciéndose la re-ignición cuando dejamos de aplicar agua a la zona.
En incendios de alta intensidad los frentes de llama pueden llegar a alcanzan temperaturas mayores de 1000ºC. En estos casos, la pirolización de los combustibles va muy por delante del frente de llama, por lo que no es posible detener el frente de forma directa por existir grandes cantidades de gases ardiendo y estar gran parte de los combustibles previos al frente de llama pirolizados (emitiendo gases inflamables) y esperando para arder en cuanto consigan una fuente de ignición. Y esto puede llegar a ser así desde decenas de metros antes del frente de llama. La forma de tratar estos frentes debería ser similar a incendios de gases en áreas urbanas. No se pueden apagar. Es imposible apagar un gas por refrigeración. La única forma viable sería eliminar el combustible (ataque indirecto) y/o evitar que se formen gases de pirólisis, quizás la única forma posible de pararlo en ataque directo. 

¿Podrían ser los geles una alternativa eficaz para el ataque de frentes de llama en áreas de interfaz urbano forestal?
Los gelificantes comenzaron a utilizarse en Reino Unido en 1958 con el agua viscosa formada a partir del alginato, obtenido de algas. Existen también referencias al poliacrilato de potasio como mejora, pero a día de hoy su uso no se ha extendido, ha desaparecido o presenta un uso muy restringido. En pocos casos se han propuesto para el ataque directo en incendios forestales. En frentes de alta intensidad un gelificante resistente a altas temperaturas podría tener ciertas ventajas en todos los aspectos tenidos en cuenta en los puntos anteriores:
–        Mejora en la sofocación y separación más permanente de la llama: Un gelificante hace que el agua gelificada quede adherida al combustible formando una capa más gruesa y más resistente por lo que hace más permanente la sofocación y la posible ruptura de la reacción en cadena al ser más duradera la separación que produciría del combustible con el oxígeno y la llama. Esto le daría muchísima más efectividad a la extinción con viento que el agua. Arbusto que apagas, arbusto que no arde, pues queda impregnado, refrigerado y evitando la emanación de gases combustibles.
–        Mayor absorción de energía relativa: Los gelificantes suelen ser polímeros que añaden al agua a su red polimérica con uniones más fuertes que los puentes de hidrógeno que une el agua entre sí, por lo que cuesta más energía conseguir evaporarlo. Esto también haría más fácil que el agua alcance los combustibles sin evaporarse al proyectarse con mucho calor, pues el agua va más «protegida».  Así que prolongaría y acentuaría el efecto de refrigeración. Y esto lo haría en la medida en la que aumente la energía a la que quede atrapada el agua. Y si el gelificante además fuera resistente al calor… mejor.
–        Poco desperdicio de agente extintor: Al quedar adherido a los combustibles no drena al suelo. Un gelificante adherente puede permitir que un gran porcentaje del agua quede adherido a los combustibles sin apenas desperdicio. Las espumas también quedan adheridas, pero en mucha menor proporción.
–        Evita la formación de gases de pirolisis: Un gelificante puede utilizarse en diferentes procedimientos al agua añadiéndolo a combustibles no prendidos por delante del frente de llama. Esto formaría una capa de agua gelificada protegiendo el combustible, y esto lo hará con mayor tensión que el agua o espumas, por lo que mientras éste permanezca sobre el combustible está ralentizando e impidiendo la formación y emanación de gases de pirolisis en combustibles por delante del frente de llama. Esto puede proporcionar mejores procedimientos de trabajo para intentar detener frentes de grandes calorías pues la única forma de ataque posible pasaría por evitar la formación de gases de pirólisis. Si el gelificante es resistente al calor pueden formarse zonas de trabajo más seguras para las dotaciones, pues puedes bajar la carga calórica de los combustibles de forma previa a la llegada del frente. O casi ignifugarlo…
–        Mejora en las tareas de remate y control: Si utilizamos un gelificante resistente puede mejorar este aspecto al producir un efecto prolongado de sofocación. Si el gel es lo suficientemente denso y resistente  puede llegar a conseguir la sofocación de fuegos latentes evitando tareas de remate.
La utilización de gelificantes en contra puede tener peor comportamiento en combustibles muy densos o materiales porosos con combustión interna. En estos últimos podría actuar por sofocación sólo si los cubre de forma eficiente.
Viendo las posibles ventajas en la utilización de agente extintor en forma de gel adherente para incendios de alta intensidad, estuve estudiando la consecución de un retardante por absorción térmica y resistente al calor en forma de gel para intentar conseguir todas estas ventajas y que fuera durante larga duración. Así podrían detenerse las emanaciones de gases de pirólisis de forma eficiente.  Idea que estoy intentando testar a mayor escala. Esto mismo se podría realizar con el polifosfato de amonio gelificado. La gran ventaja de un gelificante en frentes de alta intensidad puede ser que es posible utilizar nuevos procedimientos para evitar la formación de gases de pirólisis en los combustibles por delante del frente o como mínimo bajar la intensidad y virulencia del incendio, pudiendo así intentar detenerse la gran reacción en cadena de estos frentes, pues de otra forma, no es viable. La aplicación eficaz de estos geles supondría un reto tecnológico adicional para el desarrollo de nuevas herramientas de trabajo y evaluar las dosis eficaces ¿Qué os parece mi propuesta? Espero opiniones constructivas al respecto porque de ello pueden depender nuestras vidas y las personas a las que protegemos.


Joaquín Gracia Bombero de la Comunidad de Madrid
Fotografías por Joaquín Gracia (c)