Cuando el sonido apaga el fuego: supresión acústica de incendios

¿Es posible apagar un incendio sin utilizar agua, espuma, polvo químico ni gases extintores, empleando únicamente la energía transportada por el sonido? Aunque esta posibilidad podría parecer más cercana a la ciencia ficción que a la ingeniería contra incendios, diferentes investigaciones han demostrado que las ondas acústicas de alta intensidad pueden alterar la estabilidad de determinadas llamas hasta provocar su extinción.

La denominada supresión acústica de incendios se fundamenta en la interacción entre un campo sonoro, el flujo de combustible y la dinámica del aire que rodea la zona de combustión. Sus resultados más prometedores se han obtenido mediante ondas de baja frecuencia, generalmente entre 30 Hz y 100 Hz, capaces de producir desplazamientos oscilatorios relativamente grandes y modificar periódicamente la estructura de la llama.

El mecanismo no consiste en eliminar el oxígeno del recinto, como suele afirmarse de manera simplificada, sino en perturbar localmente el proceso de combustión. Las oscilaciones acústicas inducen variaciones de presión y velocidad del aire que deforman, estiran e inclinan la llama; modifican la mezcla entre combustible y oxidante; incrementan las pérdidas de calor y pueden separar la zona de reacción de la superficie que libera los vapores inflamables.

Cuando la temperatura o la concentración local de reactivos descienden por debajo de los límites necesarios para sostener la reacción, la llama se extingue. No obstante, investigaciones encabezadas por Xiong y colaboradores han mostrado que, en algunos dispositivos, el efecto dominante no procede exclusivamente de la presión sonora, sino del flujo oscilatorio generado por el desplazamiento del diafragma del altavoz, un fenómeno comparable con un soplado dirigido y pulsante.

Los experimentos realizados con velas, gotas combustibles, llamas de difusión y pequeños recipientes con etanol confirman que la frecuencia, amplitud, distancia y geometría del sistema determinan la eficiencia de extinción. Las frecuencias bajas suelen resultar más efectivas porque producen mayores velocidades y desplazamientos de las partículas del aire, mientras que tubos, bocinas y resonadores permiten concentrar la energía sobre el fuego.

En 2024, un estudio publicado en Scientific Reports demostró que la inversión temporal podía focalizar ondas acústicas en una llama situada dentro de una habitación. La vela fue extinguida al alcanzarse aproximadamente 191 dB pico en el punto focal; resultado que confirma la viabilidad del método, pero también evidencia uno de sus principales desafíos: la elevada intensidad acústica necesaria y sus posibles efectos sobre personas, estructuras y equipos.

Esta tecnología ofrece ventajas considerables para laboratorios, centros de datos, archivos, museos, instalaciones eléctricas y espacios donde el agua o los agentes químicos podrían ocasionar daños adicionales. Un sistema integrado por cámaras térmicas, sensores ópticos, algoritmos de inteligencia artificial y emisores acústicos podría detectar una llama incipiente, localizarla y dirigir hacia ella una perturbación específica

Sin embargo, todavía no puede considerarse un sustituto universal de los extintores convencionales. Su eficacia disminuye con la distancia, el viento y el crecimiento del incendio; además, apagar la llama visible no garantiza el enfriamiento de brasas o materiales sólidos, por lo que permanece el riesgo de reignición. Antes de su aplicación generalizada será necesario establecer límites operativos, clases de fuego compatibles, niveles acústicos seguros y protocolos normalizados de evaluación.

Michael Faraday afirmó que «no existe una puerta más abierta para entrar al estudio de la filosofía natural que el análisis de los fenómenos físicos de una vela». Casi dos siglos después, esa llama continúa revelando nuevas formas de comprender y controlar la combustión.

Desde mi perspectiva, la supresión acústica no debe valorarse únicamente como una alternativa novedosa a los extintores convencionales, sino como una plataforma científica en la que convergen la acústica, la termodinámica, la dinámica de fluidos, la ciencia del fuego, los sensores y la inteligencia artificial.

Considero que el futuro de la protección contra incendios no dependerá solamente de extinguir con materia, sino también de aprender a intervenir la energía que sostiene la llama. Si una frecuencia puede desestabilizar el fuego antes de que alcance una etapa incontrolable, quizá la pregunta ya no sea si el sonido puede apagar una llama, sino cuánto falta para que aprendamos a escuchar el instante exacto en que un incendio todavía puede ser silenciado.