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Oct 21, 2023

El dron portugués que apaga incendios forestales desde arriba

En una tranquila y calurosa tarde de mayo en el centro de Portugal, un montón de maleza del tamaño de un automóvil

En una tranquila y calurosa tarde de mayo en el centro de Portugal, una pila de maleza del tamaño de un automóvil se incendia. A medida que las llamas saltan más alto, un torrente de agua cae repentinamente del cielo.

Sin embargo, no es lluvia. Un gran dron flota a unos 15 m (49 pies) por encima, con una manguera a prueba de fuego colgando de su vientre. Un par de chorros a cada lado de la manguera golpean las llamas con agua mientras el operador del dron controla el dispositivo desde detrás de un camión de bomberos, la fuente de agua del dispositivo. En unos dos minutos y medio, el fuego se ha apagado.

El dron de 21 kg (46 lb), llamado Sap (por "sistema de boquilla con puerto" en portugués) es una de las herramientas más nuevas en la batalla para combatir los incendios forestales extremos. El dron es liviano, fácil de operar y ágil a bajas altitudes. Con una envergadura de 2,14 m (7 pies) y hecho principalmente de fibra de carbono, puede adentrarse en lugares que son demasiado peligrosos o demasiado difíciles para que entren los bomberos, dice Carlos Viegas, un ingeniero mecánico que dirige el Laboratorio de Tecnología de Campo de la Universidad de Coimbra y co. -dirigió el proyecto.

"Es el futuro de la extinción de incendios", dice en su camino desde Coimbra al sitio de demostración en Lousâ, conduciendo su auto eléctrico negro a través de las laderas de las montañas salpicadas de eucaliptos. "Estamos tratando de llevar la tecnología robótica a la gestión de incendios forestales. Porque cada oportunidad que tenemos para evitar que las personas mueran durante la extinción de incendios, tenemos que intentarlo".

La prueba del dron de extinción de incendios se produjo cuando una gran cantidad de incendios forestales continuaron estallando en el este y el oeste de Canadá, lo que provocó la evacuación de miles de personas. Se prevé que Canadá vea su área más grande registrada quemada por incendios forestales este año. Chile también se vio afectado por cientos de peligrosos incendios forestales a principios de este año en medio de una ola de calor.

El dron, inspirado en parte por el flyboarding, es parte de una búsqueda global para diseñar nuevas tecnologías que puedan ayudar a mejorar la forma en que se detectan y detienen los incendios forestales. Como muchas otras comunidades en todo el mundo, Lousā vive anticipándose al próximo incendio. Alrededor del 70% del municipio es bosque.

En el sitio de demostración, adyacente al Laboratorio de Investigación de Incendios Forestales de la Universidad de Coimbra, considerado una de las instalaciones de investigación de incendios más importantes de Europa, se elevan montañas esmeralda en la distancia, espesas con nuevos brotes primaverales. Una hilera de aerogeneradores se eleva sobre ellos.

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Al sur y al este de aquí, en 2017, dos grandes incendios forestales mataron a 117 personas, incluido un bombero. El primero, que arrasó Pedrógão Grande en junio, mató a 66 personas, hirió a otras 253 y quemó 53.000 hectáreas (131.000 acres). Según un estudio de 2019, el cambio climático dejó sus huellas en los incendios, en forma de sequía y calor anormales ese año. "Creo que 2017 nos abrió los ojos", dice Viegas.

Las comunidades están al límite nuevamente este año, ya que una sequía en curso, olas de calor sin precedentes en abril y un El Niño emergente conspiran para crear las condiciones perfectas, secas y calientes, para que las llamas se enciendan durante una temporada de incendios forestales que ahora dura desde la primavera. hasta el otoño. Más de 7.000 hectáreas (17 acres) ya se han quemado en Portugal este año, según el Instituto para la Conservación de la Naturaleza y los Bosques de Portugal (ICNF).

Si bien es difícil predecir qué tan grave será esta temporada de incendios forestales, la sequía, que probablemente se vea interrumpida por más olas de calor este verano, significa que las comunidades deben estar preparadas, dice Isabel Trigo, investigadora principal de teledetección del Instituto Portugués del Mar y la Atmósfera ( IPMA). Ella señala que Portugal ha sufrido olas de calor récord cada año. "El riesgo de ignición y propagación está ahí".

A medida que el cambio climático se acelera y el desarrollo se acerca a los bosques, el riesgo de incendios forestales en Portugal, uno de los países más afectados de Europa, seguirá aumentando. Un informe de 2018 señaló que el área total quemada en el país por década se duplicó entre las décadas de 1980 y 2000 a 150 000 hectáreas (370 000 acres) y podría aumentar a 500 000 hectáreas (1 200 000 acres) o más en la próxima década.

Un nuevo dron de extinción de incendios que apaga las llamas desde arriba se está probando en Portugal (Crédito: April Reese)

Muchos de los bosques nativos de la nación han evolucionado para resistir el fuego y en algunos casos lo necesitan, pero gran parte de ese bosque ha sido reemplazado por eucaliptos, un árbol australiano plantado por primera vez en Portugal en la década de 1830, o plantaciones de pinos. La superficie cubierta por eucaliptos en el centro de Portugal se duplicó entre 1995 y 2018.

Maria Araújo, ingeniera de Jacinto, una empresa portuguesa de camiones de bomberos que se asoció con otras dos empresas y la Universidad de Coimbra en el proyecto, dice que para muchos en el equipo, el proyecto tiene un significado personal. "Muchos bomberos también son trabajadores en Jacinto... Realmente queremos eliminar el riesgo para los bomberos".

Mientras que la demostración en Lousâ tomó solo unos minutos, el prototipo tardó casi cuatro años en desarrollarse. La primera manguera que el equipo probó se quemó. La boquilla tuvo que ajustarse para crear una presión lo suficientemente fuerte como para apagar el fuego de manera efectiva. Pero la fuerte presión reventó la boquilla de PVC, por lo que el equipo optó por acero inoxidable más pesado pero más duradero. Y después de varias pruebas, descubrieron que se necesitaban dos corrientes de chorro simétricas, una a cada lado de la boquilla, para mantener la nave estable y equilibrada mientras flotaba hasta 50 m (164 pies) por encima de las llamas.

El equipo ahora está solicitando subvenciones y hablando con posibles colaboradores para convertir el prototipo en un producto que los equipos de respuesta a emergencias puedan agregar a su arsenal de extinción de incendios. El prototipo actual solo puede permanecer en el aire durante 17 a 24 minutos, y Viegas dice que necesita un cambio de imagen de € 50,000 (£ 43,000 / $ 53,000) para estar listo para un uso generalizado.

"Queremos que sea más fácil de usar", dice el ingeniero mecánico Rafael Batista de Sleeklab, el laboratorio de desarrollo que diseñó el dron. "Es tan grande que es muy fácil de maniobrar, pero requiere de alguien muy tranquilo y especializado".

Incluso con un motor más grande y otras mejoras, el mejor uso del dron probablemente seguirá siendo controlar los incendios en etapas tempranas o tardías, agrega: no reemplazará los equipos aéreos convencionales de extinción de incendios, como helicópteros tripulados y aviones "bombarderos de agua". "Para [estos], el dron no hará nada porque el fuego ya está tan desproporcionado que esto no será útil". Sin embargo, todos los incendios grandes comienzan como pequeños, y los investigadores han descubierto que la supresión temprana, en la que este tipo de dron podría ayudar, es crucial cuando existen condiciones de polvorín.

El dron de extinción de incendios apagó con éxito un incendio de prueba en cuestión de minutos. Pero aún no se ha probado en un incendio forestal real (Crédito: ADAI/Universidad de Coimbra)

Aún así, el dron de extinción de incendios está en una etapa muy temprana, y hasta ahora solo se ha utilizado en una prueba de fuego, no en el real.

Erik Litzenberg, asesor sénior de políticas de incendios forestales de la Asociación Internacional de Jefes de Bomberos con sede en Virginia, EE. UU., dice que, desde una perspectiva forestal, cree que el dron tiene una aplicabilidad limitada. "Casi cualquier herramienta podría ayudar a salvar vidas en la extinción de incendios en áreas silvestres y zonas urbanas silvestres, y todas las herramientas existentes o potenciales son dignas de ser exploradas", dice. "[Pero] la manguera contra incendios y el agua son bastante pesadas, por lo que creo que la cantidad de agua que podría suministrarse a través de este diseño sería limitada. Se necesita bastante agua para extinguir un incendio forestal en todas las fases excepto en las primeras. "

Agrega que el diseño parece necesitar estar relativamente cerca de una fuente de agua, lo que también limitaría su uso en incendios forestales de difícil acceso. "Quizás su uso en incendios que son 'demasiado peligrosos para abordar' es más útil, como incendios que involucran productos químicos o explosivos", agrega.

La BBC también contactó a muchas otras fuentes para comentar sobre la utilidad de la tecnología en la práctica, y varios dijeron que no podían comentar sobre el proyecto ya que no habían estado involucrados, lo que dificulta saber qué tan útil sería, o qué tan útil sería. Políticas de no comentar sobre los productos.

Portugal no es el único que se enfrenta a un riesgo creciente de incendios forestales. Ya este mes, el humo de los incendios forestales canadienses ha llenado los cielos de América del Norte. La necesidad de nuevas tecnologías para ayudar a controlar los incendios forestales solo aumentará a medida que empeore el cambio climático, dicen los expertos.

Las sequías y las olas de calor más intensas y frecuentes están dejando a los bosques en Portugal y en todo el mundo cada vez más vulnerables a los grandes e intensos incendios forestales, dice Trigo. "Tenemos todos los ingredientes para tener incendios forestales que pueden salirse de control".

Se está trabajando en una combinación de otras herramientas de alta tecnología para ayudar a mantener a los bomberos y las comunidades de todo el mundo a salvo de los incendios forestales. Otro tipo de dron, que ya se usa en Oregón y varios otros estados de los EE. UU., usa sensores y cámaras que pueden ayudar a detectar y rastrear incendios, lo que permite a los bomberos determinar dónde concentrar los recursos. Un prototipo financiado por el Departamento de Agricultura de EE. UU. y dirigido por investigadores de la Universidad Estatal de Georgia emplea cámaras térmicas que pueden detectar la velocidad y dirección del viento y hacer predicciones sobre dónde se propagará el fuego. Otro proyecto más, que ya está disponible comercialmente, utiliza cámaras de visión térmica que se pueden acoplar al casco para ayudar a los bomberos a ver a través del humo y las llamas.

Algunos de los avances más importantes se encuentran en el ámbito de las tecnologías satelitales. Los datos satelitales, como la temperatura, la humedad, la vegetación y la topografía, alimentan mapas digitales que permiten a los bomberos monitorear y evaluar un incendio antes de entrar. dice Trigo. "Entonces podemos decir qué tan probable es que estos incendios se vuelvan inmanejables".

La última generación de ojos en el cielo de Europa puede tomar una imagen del mismo lugar cada cinco minutos desde 36 000 km (22 360 millas) sobre la Tierra. Los científicos esperan reducir aún más ese intervalo de tiempo a 2,5 minutos en los próximos años, dice Trigo. Los satélites que orbitan más cerca, a unos 800 km (500 millas), ahora pueden leer la superficie de la Tierra hasta tan solo 10 m (32 pies). Los mejores sensores también mejoran la calidad de la imagen, agrega Trigo. "Podemos ver la superficie con más detalle. Y eso significa que podemos identificar estos incendios en una etapa anterior".

Rafael Batista y su equipo desmantelan el dron de extinción de incendios (Crédito: April Reese)

Sin embargo, una cosa que la tecnología aún no puede hacer es predecir con precisión cómo se comportará un incendio forestal, dice Trigo, una brecha de datos especialmente preocupante a medida que los incendios crecen y se vuelven más impredecibles en un clima cambiante.

Los bomberos en el terreno necesitan saber si los cambios en el viento podrían acelerar la propagación del fuego o conducirlo en una dirección determinada. Pero con la ayuda de la IA, los expertos están trabajando en formas de combinar datos satelitales sobre las condiciones de la vegetación y otros factores con observaciones de drones y datos meteorológicos.

"Lo que nos gustaría hacer es modelar cómo es probable que progrese y evolucione el fuego en tiempo real", dice Trigo. "No es fácil. Pero ese es el santo grial".

Las emisiones de los viajes que se necesitaron para informar esta historia fueron de 10 kg de CO2. Las emisiones digitales de esta historia se estiman entre 1,2 ga 3,6 g de CO2 por página vista. Obtenga más información sobre cómo calculamos esta cifra aquí.

En el camino de regreso a Coimbra, después de completar con éxito la demostración del dron, Viegas señala una cuadrilla de trabajadores a lo largo del lado izquierdo de la carretera. Están eliminando arbustos, árboles y pastos altos, creando una barrera entre la carretera y el bosque, como parte de la estrategia posterior a 2017 de Portugal para reducir el riesgo de incendios forestales.

Incluso con todos los avances recientes en la tecnología de extinción de incendios, la mejor defensa es evitar que ocurran megaincendios en primer lugar.

Una colilla de cigarrillo arrojada por la ventana de un automóvil puede ser todo lo que se necesita para provocar una conflagración, y cuantos más combustibles potenciales se eliminen, menos bomberos necesitarán un dron para protegerse de incendios pequeños y difíciles de alcanzar que se vuelven extremos. unos.

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