Dos projectes de recerca puntera de la UPC, seleccionats en el programa MIT-Spain ”la Caixa”

+
Descarregar

Mapa que mostra el contingut d'aigua de la vegetació, un dels resultats obtinguts en el marc del projecte en què participen David Chaparro i Mercedes Vall-llossera, investigadors de la UPC.

+
Descarregar

En el projecte de l'investigador Joan Montanyà utilitzaran UAVs per estudiar els efectes elèctrics de l’atmosfera en els vehicles aeris i les estructures elevades.

Quantificar la resposta de la vegetació davant del canvi climàtic amb models estadístics i investigar sobre l’electricitat atmosfèrica a través d’ús de petits vehicles aeris no tripulats. Aquests són els dos projectes en què participen investigadors i investigadores de la UPC que han estat seleccionats en la tercera convocatòria MIT-Spain ”laCaixa” Foundation Seed Fund, una iniciativa que té com a objectiu promoure el coneixement i la recerca puntera entre universitats i centres de recerca de l’Estat i del Massachusetts Institute of Technology (MIT) dels Estats Units.

24/04/2020

Amb el programa MIT-Spain ”laCaixa” Foundation Seed Fund  es vol impulsar la interrelació entre els centres de recerca d’excel·lència espanyols i de l’MIT amb l’objectiu de fomentar la col·laboració i la transversalitat en la generació de coneixement per afrontar els grans reptes del segle XXI. Dels 12 projectes finançats per aquesta tercera convocatòria del programa, dos compten amb la participació d’investigadors i investigadores de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC).

El primer dels projectes seleccionats compta amb la participació de David Chaparro i Mercedes Vall-llossera, investigadors del Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions de la UPC, juntament amb María Piles, investigadora de la Universitat de València, i Dara Entekhabi, cap científic de la missió SMAP (Soil Moisture Active/Passive) de la NASA i investigador de l’MIT, i té com a objectiu quantificar la resposta de la vegetació davant del canvi climàtic mitjançant models estadístics. Parteix del plantejament que els episodis com la borrasca Gloria, les sequeres perllongades o l’augment global de la temperatura són exemples de fenòmens relacionats amb el canvi climàtic que tenen un gran impacte sobre la vegetació i els ecosistemes terrestres. Aquests extrems climàtics, que estan afectant en els darrers anys a la zona mediterrània, redueixen el rendiment dels cultius i alteren l’emmagatzematge de carboni als boscos, minvant, alhora, la seva capacitat de mitigar el canvi climàtic. Entendre el paper de la vegetació en aquests intercanvis terra-planta-atmosfera és, així, essencial per determinar l’impacte de l’emergència climàtica.

El projecte desenvoluparà models estadístics per investigar la resposta de la vegetació davant fenòmens climàtics extrems. Concretament, s’aplicarà alta tecnologia de satèl·lits d’observació de la Terra amb sensors de microones, òptics i làser per mesurar el contingut d’aigua del sòl i la vegetació, i l’activitat fotosintètica de les plantes i la seva biomassa, i així caracteritzar la coberta vegetal i el seu comportament. Amb aquesta informació, l’equip de científics analitzarà a escala global i regional els intercanvis d’aigua entre el sòl, la vegetació i l’atmosfera i quantificarà la resposta de la vegetació als canvis extrems en aquests processos, induïts per fenòmens climàtics com onades de calor, sequeres i inundacions. La vegetació absorbeix més del 25 % del CO2 emès per les activitats humanes, ajudant a mitigar el canvi climàtic. Conèixer el seu estat de salut mitjançant aquests models estadístics contribuirà a millorar les prediccions sobre el canvi climàtic i els seus impactes.

El segon dels projectes finançats per la convocatòria MIT-Spain ”laCaixa” Foundation Seed Fund és una proposta conjunta de Joan Montanyà, investigador del Lighting Research Group i del Departament d’Enginyeria Elèctrica de la UPC, i Carmen Guerra-Garcia, investigadora de l'Space Propulsion Laboratory de l’MIT.

El projecte planteja que els petits vehicles aeris no tripulats (UAV, de l’anglès, unmanned aerial vehicle) presenten una plataforma única per estudiar els efectes elèctrics de l’atmosfera en els vehicles aeris i les estructures elevades. D’una banda, els UAVs es poden emprar com un model relativament econòmic d’aeronaus de major escala, que permet la realització extensa de proves, en un entorn universitari, amb temps de resposta curts. D’altra banda, els drons de vol vertical  proporcionen una plataforma precisa per mesurar i observar les propietats elèctriques de l’atmosfera i permeten simular l’impacte a estructures elevades i, més en concret, en les turbines eòliques –que en un futur pròxim podrien arribar a una alçada de 300 metres.

Així, en aquest projecte, l’equip d’investigadors proposen utilitzar UAVs per estudiar les descàrregues elèctriques de corona –un fenomen elèctric precursor al llamp–i la càrrega elèctrica en un petit avió i en les pales d’aerogeneradors. I és que en el cas dels avions i aerogeneradors, els camps elèctrics ambientals s’amplifiquen per factors de 10 o més a la superfície de l’estructura. Aquesta ampliació de camp, combinada amb els efectes del moviment ràpid, comporta l’aparició de descàrregues elèctriques de corona a les extremitats afilades: en concret, a les puntes de les pales dels aerogeneradors i als extrems de les ales i dels estabilitzadors dels avions. A més, tant els avions com les turbines eòliques adquireixen càrrega elèctrica de l’atmosfera i d’altres fonts, mecanismes encara poc coneguts actualment. Estudiar aquests fenòmens és rellevant, ja que són precursors, durant les tempestes, de descàrregues de llamps i contribueixen a la degradació, a llarg termini, dels materials compostos de què estan fetes les aeronaus i les turbines.

Projectes de recerca transoceànics
En aquesta tercera convocatòria del programa s’han presentat 25 projectes de 23 centres de tot l’Estat espanyol. Un cop valorats pel comitè d’experts, han estat seleccionats 12 propostes: quatre del camp de la salut, quatre en el de l’economia global i quatre en el de l’energia. La convocatòria està dotada amb més de 300.000 euros, que van destinats, íntegrament, a subvencionar els viatges i les estades d’investigadors a Espanya i a Boston, que permetin posar en marxa els seus projectes de recerca. La iniciativa també pretén incrementar la visibilitat de la recerca espanyola entre els professors, investigadors i estudiants de l’MIT, i a la inversa; així com contribuir a la creació de vincles entre investigadors espanyols i de l’MIT que originin col·laboracions de llarga durada.