Dos proyectos de investigación puntera de la UPC, seleccionados en el programa MIT-Spain “la Caixa”

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Mapa que muestra el contenido de agua de la vegetación, de uno de los resultados obtenidos en el marco del proyecto en el que participan David Chaparro y Mercedes Vall-llossera, investigadores de la UPC.

Cuantificar la respuesta de la vegetación ante el cambio climático con modelos estadísticos e investigar sobre la electricidad atmosférica a través de uso de pequeños vehículos aéreos no tripulados. Estos son los dos proyectos en los que participan investigadores de la UPC que han sido seleccionados en la tercera convocatoria MIT-Spain "laCaixa" Foundation Seed Fund, una iniciativa que tiene como objetivo promover el conocimiento y la investigación puntera entre universidades y centros de investigación del Estado y del Massachusetts Institute of Technology (MIT) de Estados Unidos.

24/04/2020

Con el programa MIT-Spain ”laCaixa” Foundation Seed Fund , se quiere impulsar la interrelación entre los centros de investigación de excelencia españoles y del MIT con el objetivo de fomentar la colaboración y la transversalidad en la generación de conocimiento para afrontar los grandes retos del siglo XXI. De los 12 proyectos financiados por esta tercera convocatoria, dos cuentan con la participación de investigadores de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC).

El primero de los proyectos seleccionados cuenta con la participación de David Chaparro y Mercedes Vall-llossera, investigadores del Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones de la UPC, junto con María Piles, investigadora de la Universidad de Valencia, y Dara Entekhabi, jefe científico de la misión SMAP (Soil Moisture Active / Passive) de la NASA e investigador del MIT, y tiene como objetivo cuantificar la respuesta de la vegetación ante el cambio climático mediante modelos estadísticos. Parte del planteamiento que los episodios como la borrasca Gloria, las sequías prolongadas o el aumento global de la temperatura son ejemplos de fenómenos relacionados con el cambio climático que tienen un gran impacto sobre la vegetación y los ecosistemas terrestres. Estos extremos climáticos, que están afectando en los últimos años en la zona mediterránea, reducen el rendimiento de los cultivos y alteran el almacenamiento de carbono en los bosques, disminuyendo, al mismo tiempo, su capacidad de mitigar el cambio climático. Entender el papel de La vegetación en estos intercambios tierra-planta-atmósfera es, así, esencial para determinar el impacto de la emergencia climática.

El proyecto desarrollará modelos estadísticos para investigar la respuesta de la vegetación ante fenómenos climáticos extremos. Concretamente, se aplicará alta tecnología de satélites de observación de la Tierra con sensores de microondas, ópticos y láser para medir el contenido de agua del suelo y la vegetación, y la actividad fotosintética de las plantas y su biomasa , y así caracterizar la cubierta vegetal y su comportamiento. Con esta información, el equipo de científicos analizará a escala global y regional los intercambios de agua entre el suelo, la vegetación y la atmósfera y cuantificará la respuesta de la vegetación a los cambios extremos en estos procesos, inducidos por fenómenos climáticos como olas de calor, sequías e inundaciones. La vegetación absorbe más del 25% del CO2 emitido por las actividades humanas, ayudando a mitigar el cambio climático. Conocer su estado de salud mediante estos modelos estadísticos contribuirá a mejorar las predicciones sobre el cambio climático y sus impactos.

El segundo de los proyectos financiados por la convocatoria MIT-Spain "laCaixa" Foundation Seed Fund es una propuesta conjunta de Joan Montanyà, investigador del Lighting Research Group y del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la UPC, y Carmen Guerra-García, investigadora 'Space Propulsion Laboratory del MIT.

El proyecto plantea que los pequeños vehículos aéreos no tripulados (UAV, del inglés, unmanned aerial vehicle) presentan una plataforma única para estudiar los efectos eléctricos de la atmósfera en los vehículos aéreos y las estructuras elevadas. Por un lado, los UAVs se pueden emplear como un modelo relativamente económico de aeronaves de mayor escala, que permite la realización extensa de pruebas, en un entorno universitario, con tiempos de respuesta cortos. Por otra parte, los drones de vuelo vertical proporcionan una plataforma precisa para medir y observar las propiedades eléctricas de la atmósfera y permiten simular el impacto en estructuras elevadas y, más en concreto, en las turbinas eólicas -que en un futuro próximo podrían llegar a una altura de 300 metros.

Así, en este proyecto, el equipo de investigadores proponen utilizar UAVs para estudiar las descargas eléctricas de corona -un fenómeno eléctrico precursor al rayo-y la carga eléctrica en un pequeño avión y en las palas de aerogeneradores. Y es que en el caso de los aviones y aerogeneradores, los campos eléctricos ambientales se amplifican por factores de 10 o más en la superficie de la estructura. Esta ampliación de campo, combinada con los efectos del movimiento rápido, conlleva la aparición de descargas eléctricas de corona en las extremidades afiladas: en concreto, en las puntas de las palas de los aerogeneradores y los extremos de las alas y los estabilizadores de los aviones. Además, tanto los aviones como las turbinas eólicas adquieren carga eléctrica de la atmósfera y de otras fuentes, mecanismos todavía poco conocidos actualmente. Estudiar estos fenómenos es relevante, ya que son precursores, durante las tormentas, de descargas de rayos y contribuyen a la degradación, a largo plazo, los materiales compuestos de los que están hechas las aeronaves y las turbinas.

Proyectos de investigación transoceánicos

En esta tercera convocatoria del programa se han presentado 25 proyectos de 23 centros de toda España. Una vez valorados por el comité de expertos, han sido seleccionados 12 propuestas: cuatro del campo de la salud, cuatro en el de la economía global y cuatro en el de la energía. La convocatoria está dotada con más de 300.000 euros, que van destinados, íntegramente, a subvencionar los viajes y las estancias de investigadores en España y en Boston, que permitan poner en marcha sus proyectos de investigación. La iniciativa también pretende incrementar la visibilidad de la investigación española entre los profesores, investigadores y estudiantes del MIT, y viceversa; así como contribuir a la creación de vínculos entre investigadores españoles y del MIT que originen colaboraciones de larga duración.