Resumen de Noves aplicacions de la trompa d'aigua o trompa dels pirineus: elevació d'aigua, aire comprimit i generació d'electricitat.
Victor Fuses Navarra
La trompa d'aigua o trompa dels Pirineus és el giny hidropneumàtic pel qual s'introduïa aire al forn en el procediment català d'obtenció directa del ferro a partir dels seus minerals, o de la Farga Catalana. En aquest treball es recopilen, analitzen i valoren totes les referències bibliogràfiques sobre la trompa d'aigua a què s'ha pogut accedir, des de les més antigues del s. XVI, fins a les més modernes.Més anllà de les variants geogràfiques, es distingeixen diferents tipus de trompes segons el mecanismo que usen per mesclar l'aire i l'aigua a la capçalera dels arbres. Amb el pas del temps es van anar introduint algunes innovacions que en van millorar el rendiment, com la posada en càrrega de l'escanyall o la immersió de la caixa dels vents.Es presenten altres aplicacions del mateix principi funcional, com la trompa de buit, el compressor hidràulic d'aire, la bomba d'elevació d'aigua per emulsió amb aire, i altres aplicacions del flux bifàsic.S'ha construït un model pilot de trompa d'aigua a escala 1:3 en el laboratori del Departament d'Enginyeria Elèctrica (DEE) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i se n'ha modelitzat el funcionament. Segons mostra aquest anàlisi teòric, els artesans de les trompes de la farga catalana van aconseguir un aprofitament òptim d'aquest giny. Sense donar una explicació científica als fenòmens que s'hi produeixen, es va arribar a un domini suficient de les trompes per competir durant alguns segles amb la combinació de la roda hidràulica i les les manxes. Aquesta màquina té la simplicitat i i versatilitat adequades per adaptar-se al procés de la farga catalana, i aconseguir a la vegada que el procés s'adapti a la trompa.No va ser fins a finals del s. XIX que es va aconseguir augmentar el rendiment d'aquest tipus de màquines fins als límits que fixa la mecànica de fluids, amb el desenvolupament i construcció de compressors hidràulics d'aire de grans dimensions. Amb l'augment de la pressió de l'aire i la recuperació de l'energia de l'aigua de la caixa dels vents, en forma d'energia potencial, s'aconsegueixen rendiments de conversió de l'energia hidràulica a pneumàtica de fins al 85%, valor molt superior al 15% que devien tenir de promig les trompes d'aigua de les fargues. Malgrat els avantatges de tractar-se d'una compressió isotèrmica, apareixen altres fenòmens secundaris com la dissolució de l'aire en l'aigua, que empobreix en oxigen l'aire comprimit.Amb la intenció de recuperar l'energia del doll d'aigua de la trompa, s'ha construït i assajat un prototip de màquina elèctrica especial amb entreferro inundable que podria integrar la turbina o hèlix a l'interior del rotor. Es tracta d'una màquina d'inducció, amb un alt número de pols, de baixes revolucions, bifàsica, de molt baixa tensió i alta corrent per espira, debanat de simple capa i un conductor per ranura i fase. S'utilitza la connexió Scott per connectar-lo a un sistema de tensions trifàsic, i dos bobines toroïdals per a l'adaptació d'impedàncies. Per primer cop en aquest tipus de màquines s'ha superat el 50% de lliscament en els assajos a temperatura ambient.
