Científicos españoles diseñan una nariz electrónica para que pequeños drones sean capaces de detectar olores molestos en plantas de tratamiento de aguas residuales

Un dron capta una muestra de olor en la EDAR de Molina de Segura, Murcia.
Un dron capta una muestra de olor en la EDAR de Molina de Segura, Murcia.

Depuradora de Aguas del Mediterráneo

  • Un equipo de científicos del Instituto de Biotecnología de Cataluña ha creado una nariz electrónica para que pequeños drones sean capaces de detectar olores molestos.
  • El invento supone un importante avance para las plantas de tratamiento y depuración de aguas residuales, cuyos métodos de detección de malos olores son hoy costosos y lentos.
  • Calibrada durante medio año y probada 3 semanas después de ser ajustada, esta nariz ha ofrecido conclusiones que no están lejos de los ofrecidos por la percepción humana.
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Drones que son capaces de oler. 

Parece ciencia ficción, pero es la solución más sencilla que un grupo de un equipo de científicos españoles ha encontrado a un problema verdaderamente complejo.

Este tiene que ver con los olores asociados a las estaciones de tratamiento y depuración de agua residual, que afectan a los propios trabajadores de estas plantas y, sobre todo, a las poblaciones cercanas a este tipo de instalaciones.

Hoy, el método más extendido en detección de olores es la olfatometría dinámica. Este se basa en la recogida de muestras de posibles gases olorosos en bolsas que después tienen que ser transportadas para ser analizadas por un panel de expertos.

Se trata de un sistema caro y, sobre todo, lento, pues obliga a las plantas a esperar durante semanas los resultados de las pruebas mientras los molestos olores del agua estancada se extienden por la planta e, incluso, por la región donde esta está situada.

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Estos no son infrecuentes en España. El pasado mes de septiembre, por ejemplo, la Agencia Catalana del Agua (ACA) aprobó la financiación de unas obras destinadas a acabar con los problemas crónicos de emisión de malos olores que provienen de la planta de la localidad barcelonesa de San Adrià del Besós. 

Estas tendrán un importe de casi 7,5 millones de euros y estarán destinadas a mejorar unos sistemas de supresión de olores que hoy, a pesar de contar con 80 equipos que usan tecnología de carbón activo, no está resultando del todo efectivo, según relatan los vecinos de la localidad y reconocen desde la propia estación.

Para anticiparse a este tipo de circunstancias, los investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña entrenaron durante medio año a una nariz electrónica (e-nose en inglés) en la Estación Depuradora de Aguas Residuales de Molina de Segura, en Murcia. 

Durante este tiempo, lograron enseñarle mediante inteligencia artificial a distinguir los olores que provienen de ciertas sustancias químicas asociadas a los problemas más frecuentes en las plantas de tratamiento de aguas.

Entre estos, cuenta la agencia EFE, destaca el sulfuro de hidrógeno, el amoníaco y el dióxido de azufre, que huelen a huevos podridos, orina y cerillas quemadas, respectivamente, señala a su vez un comunicado del grupo Cell, editor de la revista que publica el trabajo.

La nariz electrónica también está equipada con un sensor de dióxido de carbono, un indicador de la actividad bacteriana.

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Para probarla, los investigadores acoplaron 3 semanas después de ajustarla la nariz electrónica, de 1,3 kilos, a un dron que, finalmente, recibió el nombre de Sniffdrone.

Este sobrevoló diferentes instalaciones de una planta de tratamiento de aguas residuales murciana, propiedad de la empresa Depuración de Aguas del Mediterráneo, para recoger muestras a través de un tubo de unos 10 metros de longitud.

Una decena de las 13 mediciones llevadas a cabo por el aparato, cuentan los investigadores, coincidieron con las que arrojó un panel de expertos humano.

Además, gracias a la inteligencia artificial, el equipo también pudo predecir la concentración de determinados gases y detectar la intensidad de estos olores.

"Estamos muy contentos con los resultados, pero necesitamos más validación y hacer que el dispositivo sea más robusto", ha explicado a Efe Santiago Marco, el autor principal del estudio e investigador de la Universidad de Barcelona.

"El presente trabajo es el primer intento reportado de estimación de la concentración de olores a partir de mediciones de drones, y esperamos que vengan muchos más trabajos en esta dirección, ya que el campo de la detección de gases ambientales utilizando pequeños drones está creciendo exponencialmente", explican los científicos en el estudio publicado este miércoles en la revista iScience.

"Una nariz electrónica voladora puede convertirse en una poderosa herramienta para la monitorización de los olores ambientales. A corto plazo, los operarios de las plantas pueden utilizarla para medir los olores en lugares de difícil acceso o peligrosos, para identificar las principales fuentes de olor en sus plantas o para cartografiar la concentración de olores en vastas áreas con 3D". 

A más largo plazo, explican los científicos, estas narices electrónicas voladoras podrían servir incluso para medir el impacto que tiene la emisión de determinados gases en áreas que van más allá de la propia planta de tratamiento de aguas. 

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Aunque el estudio presenta la principal limitación de que solo se ha podido llevar a cabo en una sola planta, los prometedores resultados logrados por el e-nose animan a los investigadores a seguir dando pasos en su desarrollo.

Uno de los primeros, explican los expertos, será reducir el peso de la nariz electrónica

Dado que la idea es instalarla en drones pequeños y ligeros que puedan acceder a lugares recónditos que hoy quedan fuera del alcance de los operarios, los investigadores cuentan con que habrá que reducir el casi kilo y medio de la e-nose actual. 

Además, con este mismo objetivo en mente, deberán optimizar el dispositivo contra la influencia de la temperatura, la humedad y otras condiciones ambientales que hoy pueden afectar a su rendimiento.

"El trabajo también puede tener implicaciones para otras instalaciones como vertederos, plantas de compostaje o incluso grandes granjas con ganado vacuno y porcino que también son conocidas por producir todo tipo de malos olores", ha explicado Marco.

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