Novos sensores microelectrónicos axudarán á detección temperá de incendios

O proxecto SenForFire, que agrupa centros de investigación e empresas do sur de Europa, ten como obxectivo desenvolver redes sen fíos de sensores para a detección temperá de incendios forestais. No último mes, o equipo científico realizou as primeiras probas de verificación dos prototipos.

Varios socios españois do proxecto, entre eles o Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM) e o Instituto de Tecnoloxías Físicas e da Información (ITEFI), ambos do Consello Superior de Investigacións Científicas (CSIC), a Universidade de Estremadura e a empresa Ray Enxeñería Electrónica, deseñaron e fabricaron a primeira serie de módulos electrónicos de detección de incendios baseados en sensores de baixo custo.

Publicidade

Estes módulos conteñen a electrónica e as comunicacións necesarias para a lectura e rexistro da resposta dos sensores. “Cada sensor está formado por micro e nanoelementos, entre eles, un nanomaterial semicondutor que interactúa coas especies gasosas presentes no ambiente e produce sinais electrónicos que se correlacionan coa presenza ou ausencia de gases e volátiles nas primeiras fases dun incendio. De aí derivan alarmas ou alertas que permiten aos operativos da loita contra os incendios forestais actuar con maior celeridade e eficacia”, explica Stella Vallejos, investigadora do IMB-CNM-CSIC e coordinadora da contribución do centro ao proxecto.

Capaces de detectar gases

O equipo que participa en SenForFire “desenvolve novos roteiros para elaborar e integrar nanomateriais semicondutores que proporcionen unha maior sensibilidade e selectividade ao sensor”, aclara. Estes sensores fabrícanse na Sala Branca de Micro e Nanofabricación do IMB-CNM-CSIC, considerada unha Infraestrutura Científica e Técnica Singular (ICTS) polo Ministerio de Ciencia, Innovación e Universidades.

Jesús Lozano, investigador da Universidade de Estremadura (UEx), destaca que “estes sensores son capaces de detectar gases como monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO₂), hidróxeno (H₂), dióxido de nitróxeno (NON₂) e ozono (Ou₃), así como compostos orgánicos volátiles (COVs)”. Ademais, empregáronse sensores comerciais de diversas tecnoloxías, incluíndo electroquímicos (EC), óxidos metálicos semiconductores (MOS), fotoionización (PID) e infravermellos (NDIR), xunto con sensores ópticos de partículas (PM).

As probas iniciais, coas que se buscou avaliar o rendemento destes dispositivos en diferentes condicións e seleccionar os máis adecuados para a detección temperá de incendios, leváronse a cabo no laboratorio e no túnel de vento ao descuberto do Instituto de Ciencias Forestais (ICIFOR-INIA, CSIC), en Madrid, en novembro de 2024; así como en condicións reais durante unha queima prescrita en Arenas de San Pedro, en Ávila, o 16 de xaneiro de 2025. Esta última proba realizouse en colaboración co Ministerio para a Transición Ecolóxica e o Reto Demográfico (MITECO), entidade asociada ao proxecto.

Paso clave

Segundo explica o investigador da UEx, “os resultados foron alentadores, destacando a gran sensibilidade e rapidez de resposta dos sensores ópticos de partículas e dalgúns sensores de gases”. A velocidade e intensidade de resposta variaron segundo a tecnoloxía de detección utilizada, a proximidade ao lume e o método de medición (con ou sen sistema de toma de mostra de aire). En particular, os sensores con semicondutores de óxidos metálicos (CO, NON₂ e Ou₃), electroquímicos (CO e COVs) e de fotoionización (COVs) mostraron un mellor rendemento en comparación cos sensores infravermellos de CO₂.

“Este avance supón un paso clave cara a sistemas de alerta máis eficaces, capaces de detectar incendios nas súas primeiras fases e mellorar a capacidade de resposta ante o risco de grandes incendios forestais que afronta o territorio do suroeste europeo”, conclúe o investigador.