{"id":429593,"date":"2022-04-27T14:48:02","date_gmt":"2022-04-27T17:48:02","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=429593"},"modified":"2022-04-27T14:48:02","modified_gmt":"2022-04-27T17:48:02","slug":"robots-en-altamar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/robots-en-altamar\/","title":{"rendered":"Robots en altamar"},"content":{"rendered":"<p>Un nuevo sistema aut\u00f3nomo busca aumentar la eficacia del monitoreo mar\u00edtimo y reducir el tiempo de respuesta cuando se producen derrames de crudo en las plataformas marinas de extracci\u00f3n de petr\u00f3leo. El conjunto de m\u00e1quinas bautizado Ariel (acr\u00f3nimo en ingl\u00e9s por Robot Aut\u00f3nomo para la Identificaci\u00f3n de L\u00edquidos Emulsionados) combina una embarcaci\u00f3n aut\u00f3noma denominada Tupan y un dron que trabajan mancomunados, recolectando datos visuales y muestras en el agua. \u201cNo existe nada similar en todo el mundo. Hasta donde sabemos, este es el \u00fanico sistema aut\u00f3nomo de doble control y el \u00fanico capaz de recolectar muestras en el mar sin necesidad de presencia humana\u201d, dice el ingeniero electricista Alessandro Jacoud, docente del Programa de Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica de la Universidad Federal de R\u00edo de Janeiro (UFRJ) y coordinador del proyecto.<\/p>\n<p>El sistema Ariel est\u00e1 en etapa de prototipo funcional y ya se han completado sus primeras pruebas en la bah\u00eda de Guanabara, R\u00edo de Janeiro. Este a\u00f1o se llevar\u00e1n a cabo otras evaluaciones en alta mar. El conjunto de dispositivos est\u00e1 siendo desarrollado por el Grupo de Simulaci\u00f3n y Control en Automatizaci\u00f3n y Rob\u00f3tica, que depende del Programa de Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica del Instituto Alberto Luiz Coimbra de Posgrado e Investigaci\u00f3n en Ingenier\u00eda (Coppe) de la UFRJ, en asociaci\u00f3n con la <em>startup<\/em> Tidewise y la empresa de exploraci\u00f3n y producci\u00f3n de petr\u00f3leo y gas Repsol Sinopec. En noviembre de 2021 gan\u00f3 el Premio a la Innovaci\u00f3n Tecnol\u00f3gica 2020 de la Agencia Nacional de Petr\u00f3leo, Gas Natural y Biocombustibles (ANP) de Brasil, en la categor\u00eda Reducci\u00f3n de Impactos Ambientales y Energ\u00edas Renovables.<\/p>\n<p>La lancha Tupan es de propulsi\u00f3n h\u00edbrida (diesel y el\u00e9ctrica), lo que le otorga una autonom\u00eda de hasta 12 d\u00edas. En una segunda etapa de desarrollo se espera que pueda funcionar en campo durante al menos 30 d\u00edas ininterrumpidos. La embarcaci\u00f3n, de 5 metros (m) de eslora, es la encargada de transportar el dron hasta las zonas predeterminadas en las que se realizar\u00e1 el monitoreo. La inspecci\u00f3n tiene una periodicidad y un recorrido establecidos en funci\u00f3n de las necesidades definidas por los operadores de la plataforma petrolera. Una vez en el lugar, el dron despega autom\u00e1ticamente para realizar sesiones de vuelo libre que pueden durar hasta 30 minutos. Cuando ese tiempo se acaba, el veh\u00edculo regresa a la embarcaci\u00f3n para recargar sus bater\u00edas.<\/p>\n<p>Cuando el dron, que est\u00e1 equipado con sensores de localizaci\u00f3n, c\u00e1mara de video y c\u00e1mara t\u00e9rmica con sensor infrarrojo, detecta indicios de la presencia de petr\u00f3leo, cosa que ocurre cuando identifica una mancha en el agua con diferente color o temperatura, da aviso a la embarcaci\u00f3n. La informaci\u00f3n se env\u00eda inmediatamente a la lancha Tupan, que se desplaza hasta el lugar para recoger muestras del agua y realizar pruebas con sensores fluorim\u00e9tricos, que miden la fluorescencia de la muestra recogida y proporcionan posibles contrapruebas de impurezas. La confirmaci\u00f3n de la presencia de petr\u00f3leo genera una se\u00f1al de alerta que se env\u00eda a la central de monitoreo en tierra y a las plataformas petroleras cercanas, que adoptan las medidas necesarias.<\/p>\n<p>\u201cEl sistema Ariel permite activar una respuesta r\u00e1pida de las embarcaciones que se emplean en las operaciones de contenci\u00f3n y limpieza, adem\u00e1s de eliminar falsas alarmas de vertidos de petr\u00f3leo\u201d, detalla Marcelo Andreotti, gerente de Investigaci\u00f3n en Instalaciones de Producci\u00f3n y Operaciones de Repsol Sinopec Brasil. Hoy en d\u00eda, los sistemas de vigilancia predominantes funcionan con datos recabados por sat\u00e9lites que utilizan radares de ondas electromagn\u00e9ticas para realizar una lectura de la rugosidad de la superficie marina y tambi\u00e9n mediante sensores instalados cerca de las plataformas.<\/p>\n<\/div><div class='overflow-responsive-img' style='text-align:center'><picture data-tablet=\"\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/070-073_ariel-e-tupa_312-0-desktop-true.png\" data-tablet_size=\"1140x450\" alt=\"Monitoreo in situ\">\n    <source srcset=\"\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/070-073_ariel-e-tupa_312-0-desktop-true.png\" media=\"(min-width: 1920px)\" \/>\n    <source srcset=\"\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/070-073_ariel-e-tupa_312-0-desktop-true.png\" media=\"(min-width: 1140px)\" \/>\n    <img decoding=\"async\" class=\"responsive-img\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/070-073_ariel-e-tupa_312-0-mobile.png\" \/>\n  <\/picture><span class=\"embed media-credits-inline\">Alexandre Affonso<\/span><\/div><div class=\"post-content sequence\">\n<p><strong>Inteligencia artificial<\/strong><br \/>\nSeg\u00fan el ingeniero civil Luiz Landau, profesor de la UFRJ y coordinador del Laboratorio de M\u00e9todos Computacionales en Ingenier\u00eda del Coppe, para acelerar el proceso y reducir la aparici\u00f3n de falsos positivos, los datos registrados v\u00eda sat\u00e9lite se procesan con la ayuda de inteligencia artificial. El petr\u00f3leo altera la rugosidad y el color de la superficie del mar. En las im\u00e1genes satelitales procesadas, esta alteraci\u00f3n aparece como una mancha oscura. Empero, no todo lo que es oscuro es petr\u00f3leo. El falso positivo se produce, por ejemplo, cuando hay una concentraci\u00f3n de algas o lluvias intensas que proporcionan se\u00f1ales de rugosidad parecidas a las manchas de petr\u00f3leo.<\/p>\n<p>Todo el procedimiento, desde la recepci\u00f3n de los datos del sat\u00e9lite hasta el an\u00e1lisis elaborado por el sistema, puede tardar entre cuatro y cinco horas. La agilidad de la respuesta tambi\u00e9n depende de la cantidad de im\u00e1genes de sat\u00e9lite contratadas, toda vez que los datos solo pueden captarse cuando cada sat\u00e9lite sobrevuela la zona de monitoreo. \u201cEs un sistema eficiente, aunque algo lento. Con el uso del sistema Ariel, se espera poder proporcionar informaci\u00f3n en tiempo real, reduciendo sustancialmente el riesgo de errores de interpretaci\u00f3n\u201d, analiza Landau.<\/p>\n<p>En los campos de petr\u00f3leo donde el monitoreo satelital no es permanente y la informaci\u00f3n recabada es insuficiente como para saber si, en efecto, se ha producido un derrame de petr\u00f3leo, es necesario enviar una embarcaci\u00f3n tripulada hasta el lugar para recoger muestras y realizar las contrapruebas. Este procedimiento demanda tiempo, recursos financieros y exposici\u00f3n a actividades en zonas de riesgo. \u201cEl sistema Ariel aumenta la seguridad y la eficacia del monitoreo y, en consecuencia, disminuyen los costos asociados a esta tarea\u201d, dice Andreotti.<\/p>\n<p>En el marco del proyecto, los principales retos t\u00e9cnicos que hubo que superar tuvieron que ver con las rutinas necesarias de control del dron para sus tareas de despegue, vuelo y aterrizaje. Jacoud enumera cuatro fases de operaci\u00f3n distintas, todas realizadas con la ayuda del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), sensores, c\u00e1maras de video y un <em>software<\/em> de correcci\u00f3n de la trayectoria.<\/p>\n<p>La primera fase de la operaci\u00f3n consiste en que el dron remonte vuelo en forma aut\u00f3noma y sobrevuele la embarcaci\u00f3n, esquivando obst\u00e1culos, como por ejemplo, el m\u00e1stil del barco. La segunda, es la trayectoria que seguir\u00e1 el dron dentro del circuito preprogramado de la zona de monitoreo, superando imprevistos tales como la fuerza del viento y la altura indeterminada de las olas. El veh\u00edculo a\u00e9reo tambi\u00e9n debe sobrevolar y detenerse en vuelo estacionario sobre el lugar donde hay un posible derrame, para asegurar la calidad de la muestra visual obtenida.<\/p>\n<p>La tercera tarea es la localizaci\u00f3n de Tupan, que se desplaza a merced de las olas, y la programaci\u00f3n del regreso a tiempo seg\u00fan la autonom\u00eda de la bater\u00eda. El dron est\u00e1 programado para no excederse del per\u00edmetro donde puede mantener la comunicaci\u00f3n por radio con la lancha, cuyo radio var\u00eda entre 2 y 3 kil\u00f3metros dependiendo de los obst\u00e1culos, para acotar los riesgos operativos.<\/p>\n<p>La cuarta fase de la operaci\u00f3n es m\u00e1s problem\u00e1tica. \u201cUbicar a la embarcaci\u00f3n no representa un gran desaf\u00edo t\u00e9cnico, pero el aterrizaje s\u00ed\u201d, comenta Jacoud. El viento y el vaiv\u00e9n del oleaje, principalmente cuando las aguas del oc\u00e9ano est\u00e1n agitadas, dificultan el procedimiento. El veh\u00edculo a\u00e9reo debe realizar un vuelo de aproximaci\u00f3n evitando el m\u00e1stil, detectar el sitio preciso donde debe posarse sobre la embarcaci\u00f3n \u2013en una especie de helipuerto\u2013 y hacer el c\u00e1lculo de la trayectoria y la velocidad de aterrizaje.<\/p>\n<p>El proyecto Ariel comenz\u00f3 en 2019 y, en su primera etapa, recibi\u00f3 de Repsol Sinopec una inversi\u00f3n de 7,3 millones de reales. En noviembre de 2021 comenz\u00f3 la segunda fase de desarrollo, que seg\u00fan lo previsto durar\u00e1 18 meses. La <em>startup <\/em>Tidewise est\u00e1 dise\u00f1ando una nueva embarcaci\u00f3n. Los socios fundadores de esta empresa son el ingeniero naval Rafael Coelho y el ingeniero de programaci\u00f3n franc\u00e9s Sylvain Joyeux, quien fuera investigador del Centro Alem\u00e1n de Investigaciones en Inteligencia Artificial (DFKI GmbH). \u201cEl nuevo barco tendr\u00e1 m\u00e1s de 12 metros de eslora y probablemente estar\u00e1 propulsado por combustibles no f\u00f3siles, presumiblemente hidr\u00f3geno, lo que le otorgar\u00e1 una autonom\u00eda de 35 d\u00edas en el mar\u201d, precisa Coelho.<\/p>\n<p>La embarcaci\u00f3n tambi\u00e9n dispondr\u00e1 de nuevas funcionalidades y sensores de lectura de muestras cuya configuraci\u00f3n a\u00fan no se ha definido por completo. \u201cUno de nuestros objetivos consistir\u00e1 en determinar la estructura qu\u00edmica del petr\u00f3leo hallado para saber cu\u00e1l es su campo productivo de origen\u201d, adelanta Coelho. Esta informaci\u00f3n es importante para poder identificar en cu\u00e1l plataforma se est\u00e1 produciendo el derrame y acelerar la interrupci\u00f3n de sus operaciones, evitando la expansi\u00f3n de la mancha de crudo.<\/p>\n<p>Otra funcionalidad deseada es la preparaci\u00f3n del sistema computacional, que simula las variables meteoceanogr\u00e1ficas en tiempo real, para alimentar modelos de dispersi\u00f3n del petr\u00f3leo en el mar, permitiendo anticipar intervenciones para la contenci\u00f3n de da\u00f1os. Para Luiz Landau, una vez en posesi\u00f3n de estas dos nuevas funcionalidades, Ariel alcanzar\u00e1 otro nivel y se transformar\u00e1 en un sistema completo de monitoreo de derrames en las plataformas petroleras.<\/p>\n<p>Tambi\u00e9n se est\u00e1 probando el desempe\u00f1o del sistema en otras actividades <em>offshore<\/em>. En junio de 2021, Tidewise se proclam\u00f3 ganadora del Open Innovation Challenge, promovido por el grupo Elia, uno de los principales generadores de energ\u00eda el\u00e9ctrica de B\u00e9lgica, en colaboraci\u00f3n con 50 Hertz, una empresa alemana de transporte de electricidad. En el certamen compitieron 78 <em>startups<\/em> de diversos pa\u00edses que desarrollaron soluciones innovadoras para diversas aplicaciones relacionadas con la generaci\u00f3n y transmisi\u00f3n de energ\u00eda en alta mar.<\/p>\n<p>Adem\u00e1s del premio en efectivo de 20.000 euros, Tidewise tendr\u00e1 la oportunidad de poner a prueba su sistema de monitoreo en los parques e\u00f3licos <em>offshore<\/em> del grupo Elia en B\u00e9lgica. \u201cLo primero que haremos es una inspecci\u00f3n visual aut\u00f3noma de las plataformas y las turbinas e\u00f3licas, como as\u00ed tambi\u00e9n de los cables submarinos que transportan la energ\u00eda hasta tierra firme\u201d, informa Coelho. Para Marcelo Andreotti, de Repsol Sinopec, el sistema Ariel tiene gran potencial de aplicaciones m\u00e1s all\u00e1 del monitoreo de la producci\u00f3n de petr\u00f3leo. \u201cEs un sistema que cuenta con varias posibilidades de uso para el seguimiento de datos relevantes en el control ambiental\u201d, dice.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Una lancha aut\u00f3noma y un dron conforman un sistema de monitoreo de derrames de crudo en las plataformas petroleras <em>offshore<\/em>","protected":false},"author":538,"featured_media":429602,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[297,321],"coauthors":[1346],"class_list":["post-429593","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tecnologia-es","tag-ingenieria","tag-oceanografia-es","keywords-ingenieria-naval"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/429593","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/538"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=429593"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/429593\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":433388,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/429593\/revisions\/433388"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/429602"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=429593"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=429593"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=429593"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=429593"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}