Tecnología de sensores inalámbricos para la supervisión de los gases de efecto invernadero
Desde el inicio de la Revolución Industrial, la actividad humana ha dado lugar a un incremento dramático de la concentración atmosférica de dióxido de carbono (CO2). Los sumideros de carbono —depósitos, ya sean naturales o de otro tipo, que acumulan y almacenan contaminantes atmosféricos y gases de efecto invernadero— pueden ayudar a reducir la concentración de CO2 en la atmósfera. Los principales sumideros de carbono naturales de nuestro planeta son las plantas, el océano y la tierra. Las plantas captan CO2 de la atmósfera para utilizarlo en la fotosíntesis, de forma que una parte de este carbono se transfiere a la tierra al perecer y descomponerse las plantas. Los océanos son un sistema de almacenamiento fundamental de CO2. «La supervisión de las fuentes y sumideros de contaminantes atmosféricos y gases de efecto invernadero ya no es meramente una tarea científica», explica Leif Vogel, coordinador del proyecto WoRShIP y responsable de Innovación y Desarrollo en WoePal (Alemania). «La supervisión ha cobrado importancia para una serie de aplicaciones. La exposición a los contaminantes atmosféricos es un parámetro fundamental para evaluar la salud y el bienestar, mientras que las aplicaciones agrícolas de próxima generación también tratan de supervisar los niveles de contaminación y los cambios en las concentraciones de gases de efecto invernadero». Sin embargo, actualmente existe un vacío en el mercado de la supervisión. Los sensores de bajo coste comerciales no son lo suficientemente sensibles y resulta demasiado caro instalar sensores con suficiente sensibilidad en grandes cantidades a fin de obtener una cobertura a gran escala. En cambio, los satélites pueden ofrecer una elevada cobertura espacial, pero con una resolución espacial y temporal baja.
Análisis inalámbrico de la contaminación
El proyecto WoRShIP se inició para abordar este desafío a través de la comercialización de soluciones de supervisión capaces de satisfacer una serie de necesidades industriales, científicas y sociales. Esta solución se basa en una tecnología única de detección fotoacústica de gases, de la que WoePal es pionera. La empresa vio la oportunidad de aplicar esta tecnología a pequeños sistemas de análisis de gases altamente sensibles. Estos sistemas pueden detectar una serie de gases de efecto invernadero y contaminantes atmosféricos, y analizar los flujos y las concentraciones de los gases de efecto invernadero. Lo que hace que esta tecnología sea única es que, combinada con protocolos de comunicación como Bluetooth y wifi, puede utilizarse para crear redes inalámbricas de sensores asequibles e incluso transformarse en sensores de gases ponibles. Vogel comenta: «El proyecto WoRShiP nos permitió reclutar un socio de innovación. Esto nos permitió abordar aspectos pertinentes de “hardware” y “software” para llegar hasta aquí y crear una plataforma informática modular a fin de hacer pleno uso de nuestros nuevos sensores». Esta nueva plataforma informática puede adaptarse para abordar distintos escenarios. Estos van desde la recopilación de datos colectivos y registros de sensores individuales hasta las redes de supervisión estática extensiva para mediciones de flujos de gases de efecto invernadero y detección de fugas. Se creó una aplicación muestra para destacar las capacidades de la plataforma. Dicha aplicación consistió en la simulación de 1 000 sensores de gases ponibles para recoger alrededor de 4 500 000 mediciones individuales de temperatura, presión, humedad relativa y concentraciones de NO2.
Nuevas aplicaciones potenciales
Vogel y su equipo confían en que su innovación sea eventualmente explotada por diversos tipos de usuarios finales. Entre estos figuran ciudadanos particulares que utilizan sensores ponibles de contaminación, así como proyectos de supervisión a gran escala para evaluar programas de reducción de carbono. «Otras posibles aplicaciones son la agricultura inteligente y la supervisión de vertederos», añade. «Esta tecnología también abre nuevas posibilidades científicas, como la supervisión de flujos de gases en zonas remotas y de difícil acceso». Los próximos pasos incluyen la creación de una plataforma informática lista para el mercado y el posterior desarrollo del «software» y el producto sensor. «Este proyecto ha sido inestimable para nuestra estrategia de negocio», señala Vogel. «Tal y como reza el proverbio “no se puede gestionar lo que no se ha medido”, y tenemos la esperanza de que nuestra tecnología ayude a abordar desafíos como el cambio climático y la contaminación atmosférica».
Palabras clave
WoRShIP, cambio climático, CO2, atmósfera, tierra, plantas, contaminantes, aire