Usal

Modelización matemática y simulación numérica en problemas medioambientales relacionados con el cambio climático

Matemática Aplicada

Investigador: María Isabel Asensio Sevilla

Descripción de la innovación

El objetivo principal del proyecto SA089P20 fue mejorar y ampliar las herramientas de simulación de problemas medioambientales disponibles en la plataforma on-line https://sinumcc.usal.es/ que se generó como objetivo final en el proyecto anterior SA020U16. Esto permitió abarcar nuevos problemas medioambientales relacionados con el cambio climático, a través del desarrollo científico experto basado en la modelización matemática y la simulación numérica, y en el uso de tecnologías avanzadas basadas en Sistema de Información Geográfica y datos geoespaciales. Se mejoraron tanto desde el punto de vista científico como tecnológico los modelos existentes de propagación de incendios PhyFire y simulación de campos de viento HDWind, y se incorporaron nuevos modelos de dispersión de contaminantes atmosféricos PhyNX y de radiación solar MAPsol. Estos modelos pueden funcionar de forma individual y acoplada, la propagación de incendios se puede simular con viento uniforme o con el campo de viento local simulado por el modelo de vientos a partir de datos meteorológicos puntuales; igualmente el modelo de dispersión atmosférica puede simular la dispersión de una fuente puntual de contaminante, o la dispersión de la nube de humo generada por el modelo de propagación de incendios. La integración de todos estos modelos en un sistema de información geográfica accesible a través de una página web permite acercar los resultados de la investigación realizada al usuario no experto, a las entidades interesadas tanto públicas como privadas y a la sociedad en general. La investigación no terminó con la finalización del proyecto, sino que continúa a día de hoy, en el marco de otro proyecto en el que ha participado el grupo investigador, el proyecto H2020 TREEADS (https://treeads-project.eu/) en el que se ha avanzado principalmente en aspectos técnicos de la plataforma de acceso a los modelos de simulación, siendo la versión actual mucho más versátil y eficiente.

Antecedentes

Este proyecto se fundamentó en los desarrollos previos realizados por la Unidad de Investigación Consolidada UIC018, que ha trabajado en la creación de modelos de simulación para diversos problemas medioambientales, como la propagación de incendios forestales, la dispersión de contaminantes atmosféricos y la predicción de generación de energía renovable. Estos modelos han sido validados y aplicados con éxito en distintos contextos, y se integran en entornos SIG y plataformas webGIS. El grupo ha cosechando éxitos y repercusión mediática, en 2018 el modelo PhyFire fue premiado con sendos primeros premios en 1er premio en las categorías de «Idea Innovadora de Negocio» y «Vivero Universitario de Promotores Empresariales” del plan TCUE, en 2022 la propuesta HDWind-EOLO vuelve a obtener los mismos galardones.

Impacto Económico y Social

Desde el punto de vista económico, las herramientas desarrolladas permiten optimizar la toma de decisiones en sectores estratégicos como la gestión forestal, la prevención de incendios, el control de la contaminación atmosférica y el aprovechamiento de energías renovables. La mejora en la predicción y gestión de incendios forestales, por ejemplo, permite reducir significativamente los costes asociados a emergencias, daños materiales y pérdida de recursos naturales. En el ámbito de las energías renovables, los avances en simulación contribuyen a una planificación más eficiente de instalaciones fotovoltaicas y eólicas, favoreciendo la atracción de inversión y el desarrollo de proyectos energéticos sostenibles, especialmente en zonas rurales. En el plano social, el proyecto promovió la sostenibilidad ambiental como eje para el bienestar de la población, con especial atención al medio rural. La generación de cartografía y productos digitales específicos fue de utilidad en la planificación territorial, la gestión del riesgo y la adaptación al cambio climático. Además, tiene una elevada probabilidad de creación de empleo cualificado, la formación en tecnologías avanzadas y la transferencia de conocimiento a través de herramientas accesibles y replicables, potenciando así la cohesión territorial y la resiliencia frente al reto demográfico.

Colectivos de interés: Administración pública, Empresas

CNAE a 2 dígitos: 72 - Investigación y desarrollo

Comunidad Autónoma: Castilla y León

Rama: Ciencias

Año: 2023

Palabras clave: Contaminación atmosférica, Desarrollo sostenible, Energía eólica, Energía solar, Incendios forestales, Información geoespacial, Modelización Matemática, Problemas medioambientales, Simulación Numérica, sistemas de información geográfica

Enlace web: https://sinumcc.usal.es/