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La tecnología de drones permite un monitoreo de emisiones de metano en vertederos tres veces más rápido

Sensores avanzados
La tecnología de drones permite un monitoreo de emisiones de metano en vertederos tres veces más rápido
04/09/2024

La búsqueda para monitorear las emisiones de metano y dióxido de carbono en los vertederos se ha revolucionado en los últimos años, principalmente gracias a la tecnología de drones. Ante la creciente preocupación por las emisiones de gases de efecto invernadero provenientes de los vertederos —fuentes importantes de gases potentes—, Maurizio De Molfetta, gerente de actividades de UAV en Symbiotica (una empresa derivada de la Universidad de Bari Aldo Moro), comparte su enfoque innovador para rastrear estas emisiones. Su trabajo se centra explícitamente en la reducción de las emisiones de metano en los vertederos, destacando la intersección crítica de la gestión de residuos orgánicos.

El desafío

Symbiotica pone su mirada en los vertederos de residuos sólidos, las plantas de petróleo y gas, y las instalaciones de tratamiento de aguas residuales, enfrentándose al complejo reto de inspeccionar las emisiones de estos sitios. La complejidad de las superficies de los vertederos y el gran volumen de emisiones de gases de efecto invernadero hicieron necesario un cambio hacia la tecnología de drones de SPH Engineering. Este paso tuvo como objetivo mejorar la precisión y la eficiencia del monitoreo de las emisiones de los vertederos, incluidas las toneladas de metano liberadas.

El despliegue de la tecnología de drones marcó un salto significativo, introduciendo mejoras en velocidad, seguridad, mapeo preciso de emisiones y automatización de los procesos de monitoreo. Para los operadores de vertederos y los científicos ambientales, esto significa un enfoque transformador para inspeccionar las emisiones de gases de los vertederos sin los riesgos y limitaciones de las inspecciones terrestres.

Solución de detector de metano de SPH Engineering durante la inspección.

Solución

Symbiotica utiliza SkyHub, el ordenador de a bordo de SPH Engineering, integrado con un detector de metano. La tecnología les permitió centralizar la gestión de los datos adquiridos y, al mismo tiempo, utilizar diferentes herramientas en paralelo, como el sensor mencionado anteriormente para la detección de metano y el altímetro de radar para el seguimiento del terreno.

Su tecnología nos ha permitido acelerar significativamente el flujo de trabajo de inspección, siendo más eficientes en el campo y, al mismo tiempo, garantizando la fiabilidad y precisión durante el levantamiento, afirma Maurizio.

Una vez que se establece la familiaridad con el tipo de inspección y el entorno de trabajo, el sistema UAV se convierte en un valioso aliado. El tiempo necesario para una actividad de detección de emisiones de metano varía de un sitio a otro. Aun así, salvo en situaciones especiales,

se pueden sondear hasta 60 hectáreas de superficie en una jornada laboral. Es una demostración impresionante de la capacidad de ahorro de tiempo del monitoreo de emisiones de metano basado en drones.

Por el contrario, el enfoque convencional predominante implica una inspección a pie utilizando un instrumento de detector de ionización de llama (FID). Este método tradicional requiere un mínimo de tres días completos de trabajo para lograr una cobertura y resolución comparables a las de los drones. Además, el vertedero es un cuerpo emisor que tiende a variar su régimen de emisiones con el tiempo (a veces hay variaciones a escala horaria), y un análisis tan prolongado corre el riesgo de producir datos insignificantes.

Tras analizar la superficie, llega el momento del siguiente paso: el procesamiento de datos.

En cuanto al software, nuestro proceso de validación, purificación (corte, activación, reducción de ruido, falsos positivos) y análisis de datos utiliza algoritmos y automatización implementados por nosotros. Por ello, empleamos software de cálculo puro como Excel concatenado con software SIG para la transposición espacial de datos, interpolación y análisis de diversos tipos a escala espacial o, en ocasiones, temporal si podemos comparar dos estudios realizados en la misma área, comenta Maurizio.

Este avance es crucial, considerando que los vertederos son la mayor fuente de metano, un gas de efecto invernadero altamente potente. La capacidad de monitorear rápidamente las emisiones de los vertederos es esencial para el sector de residuos, con el objetivo de lograr una reducción sustancial de emisiones y una gestión eficaz del flujo de residuos.

Proceso

Symbiotica lleva a cabo el monitoreo de emisiones de metano de la siguiente manera. Comienzan con una fase cognitiva del entorno en el que intervienen, estudiando todos los detalles del ecosistema de intervención. Dependiendo de la situación, proceden a la configuración adecuada del sistema. Dado que se desplazan casi exclusivamente con vuelos automáticos, la fase de diseño de la ruta es fundamental; todo se realiza a través del software de planificación de vuelos UgCS. Esta preparación es crítica para los vuelos automatizados que identifican eficientemente áreas con columnas de metano significativas, permitiendo las fases posteriores de procesamiento e interpretación de datos.

Este enfoque estructurado subraya la importancia de la tecnología Carbon Mapper en la identificación y análisis de las emisiones de metano de los vertederos municipales. Ejemplifica la integración de tecnologías avanzadas para el monitoreo ambiental y el compromiso con la reducción de emisiones dentro del sector de residuos.

Conclusiones

La incursión de Symbiotica en la tecnología de drones para monitorear las emisiones de los vertederos anuncia una nueva era en la gestión ambiental. La capacidad de monitorear de forma rápida y segura las emisiones de los vertederos, localizar fugas de metano con alta precisión y automatizar el proceso representa una innovación significativa en el campo. Esta tecnología ofrece a los operadores de vertederos un medio más seguro y eficiente para monitorear las emisiones de gas de vertedero. Contribuye significativamente al esfuerzo global por reducir las emisiones de gases de efecto invernadero del sector de residuos.

La correlación positiva entre los datos recopilados por drones y los métodos tradicionales, observada durante cinco años de investigación de Symbiotica, subraya la fiabilidad de la tecnología de drones en el monitoreo ambiental. Las perspectivas de Maurizio, respaldadas por muestras de datos y documentación visual, demuestran el impacto de la tecnología de drones en la reducción de emisiones de los vertederos, gestionando así el impacto ambiental de los residuos orgánicos y del flujo de residuos en general de manera más efectiva.

Este estudio de caso ilumina el papel crítico de tecnologías como Carbon Mapper en el avance de las capacidades del sector de residuos para el monitoreo ambiental y la reducción de emisiones. Destaca el imperativo creciente de soluciones innovadoras para gestionar las emisiones de los vertederos y contribuir a un futuro sostenible.

Un extracto de los resultados del estudio con drones en un vertedero que identifica los puntos de emisión encontrados. En este caso no hubo interpolación, por lo que es posible ver cómo se identificaron los puntos de emisión exactos.
Áreas emisivas obtenidas mediante interpolación de corto alcance de los puntos de emisión detectados. Varios puntos de emisión en un área pequeña indican cómo esa zona puede definirse como emisiva. Como se muestra en la captura de pantalla, el resultado no se refiere a un único punto de emisión encontrado, como un pozo de biogás mal cerrado, sino a un área con emisión generalizada.
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