ACTUALIDAD UNIVERSITARIA

La UPV lidera varios proyectos: BUBBLE, para garantizar la integración segura de los drones en el espacio aéreo; InTheMED, para la gestión sostenible de aguas subterráneas en zonas del Mediterráneo con escasez hídrica; SACOC, para conseguir un transporte aéreo más respetuoso con el medio ambiente; y un proyecto de sobre la fibrilación auricular (FA), la arritmia cardiaca más comúnmente diagnosticada.

AUTOR: UPV / UPV Gandia

La UPV lidera un proyecto europeo para garantizar la integración segura de los drones en el espacio aéreo

 

La Universitat Politècnica de València (UPV) lidera BUBBLES, un proyecto europeo de investigación cuyo objetivo fundamental es garantizar la integración segura de los drones en el espacio aéreo

 

“El uso de sistemas aéreos no tripulados (UAS), como los drones, ha crecido vertiginosamente y se espera que siga haciéndolo en los próximos años. Reparto de paquetes, seguridad pública y entretenimiento son sólo algunos de sus usos potenciales. Cada vez va a haber más drones, su impacto económico va a ser muy alto, pero es necesario garantizar su integración segura en el espacio aéreo”, apunta el catedrático Juan Vicente Balbastre, investigador del Instituto de Tecnologías de la Información y Comunicaciones (ITACA) de la UPV y coordinador del proyecto.

 

Y es que, como ocurre con casi cualquier actividad humana, el uso de UAS conlleva algunos riesgos, especialmente en áreas densamente pobladas, ya sean riesgos terrestres, con accidentes o incidentes en los que UAS, personas, vehículos de superficie, edificios y/o infraestructuras pueden estar involucrados; o aéreos, relacionados con aeronaves tripuladas y colisiones entre UAS.

 

También existen riesgos para la privacidad, que pueden surgir del uso indebido de los datos recopilados por la aeronave, y de seguridad -ataques cibernéticos, ataques terroristas con UAS que transportan explosivos, etc.

 

“Aunque los beneficios del uso de UAS son mucho mayores que los riesgos, es necesario hacer frente a estos últimos para que los primeros puedan alcanzarse por completo. Para ello, la Comisión Europea, a través de la SESAR JU, propone el diseño de un conjunto de nuevos servicios, basados en un alto nivel de digitalización y automatización de funciones y en procedimientos específicos, destinados a respaldar el acceso seguro y eficiente al espacio aéreo de grandes cantidades de UAS, lo que se conoce como el U-Space”, apunta Juan Vicente Balbastre.

 

Burbujas de seguridad

 

El proyecto europeo BUBBLES formulará un nuevo servicio avanzado para la gestión de la separación de aeronaves en el U-Space, dirigido a operaciones complejas en áreas con tráfico denso. Este servicio definirá “burbujas de seguridad” alrededor de los UAS y desarrollará procedimientos para evitar que esas burbujas se toquen entre sí.

 

Para formular y validar el concepto de este servicio avanzado de gestión de la separación en el U-Space, BUBBLES definirá los elementos básicos a partir de los cuales se construirá, describiendo cómo se deben ensamblar y operar.

 

“BUBBLES desarrollará algoritmos para calcular el riesgo de colisión de los sistemas aéreos no tripulados, teniendo en cuenta todas las fuentes de riesgo involucradas, lo que permitirá establecer mínimos y métodos de separación para que se pueda mantener un nivel de seguridad definido en términos de probabilidad global de colisión”, señala Balbastre.

 

BUBBLES también investigará el uso de la Inteligencia Artificial (IA) para apoyar la gestión de la separación, tanto para sistemas centralizados como distribuidos. Además, contribuirá a la estandarización del U-Space mediante la redacción de especificaciones de rendimiento requeridas para sistemas CNS (Comunicaciones, Navegación y Vigilancia) y basados en IA, involucrados en la prestación del servicio de Gestión de la Separación”.

 

Por parte de la UPV, en el proyecto participan también investigadores del Instituto de Automática e Informática Industrial (AI2) y del Departamento de Ingeniería Cartográfica Geodesia y Fotogrametría.

 

Un equipo excelente

 

El proyecto está financiado por la Unión Europea, a través de Horizonte 2020 y SESAR JU, con más de 1,6 millones de euros. Ha comenzado este mes de mayo y se extenderá hasta finales de 2022.

 

Liderado por la Universitat Politècnica de València, en BUBBLES participan también la Universidad de Coimbra, la Università degli Studi di Roma La Sapienza, la Organización Europea para la Seguridad de la Navegación Aérea (EUROCONTROL) e Indra, empresa líder mundial en gestión del tráfico aéreo. 

 

La UPV lidera un proyecto europeo para la gestión sostenible de aguas subterráneas en zonas del Mediterráneo con escasez hídrica

 

La Universitat Politècnica de Valencia (UPV) lidera el proyecto europeo InTheMED (Innovative and Sustainable Groundwater Management in the Mediterranean), cuyo objetivo es mejorar la gestión y conservación de las aguas subterráneas, a través de una plataforma online que permita conocer su estado y ayude a diseñar estrategias eficientes, robustas y sostenibles.

 

Coordinado por el investigador del grupo de Hidrogeología del IIAMA-UPV (Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente de la Universitat Politècnica de València), Jaime Gómez Hernández, el proyecto cuenta con un presupuesto de 1,6 millones de euros y se desarrollará durante los próximos tres años. En él participa un consorcio de centros procedentes de España, Italia, Turquía, Grecia, Portugal, Túnez y Alemania.

 

El estudio, que forma parte del programa de financiación a la I+D+i de la Fundación PRIMA (Partnership for Research and Innovation in the Mediterranean Area), que, a su vez, recibe fondos de la Unión Europea a través del programa marco H2020, busca promover una gestión sostenible de las aguas subterráneas en zonas del Mediterráneo con escasez de agua.

 

“Gracias al agua subterránea un tercio de la población mundial puede beber y en algunos lugares del mundo es la única fuente segura de agua corriente, por lo que debemos promover un uso adecuado del recurso”, destaca Jaime Gómez.

 

Para ello, el proyecto desarrollará una herramienta de soporte a la decisión que mostrará el impacto que tienen sobre los acuíferos toda una serie de acciones.

 

“InTheMED nos ayudará a saber qué ocurrirá en el acuífero ante situaciones como un incremento de los bombeos, la reducción de la infiltración de lluvia por el impacto del cambio climático o cómo han evolucionados los niveles de agua en los pozos de abastecimiento a una población, desde la puesta en regadío del último desarrollo agrícola”, explica el Dr. Gómez Hernández.

 

De los acuíferos de Requena-Utiel a los de Grombalia (Túnez), Tympaki (Grecia) y Konya (Turquía)

 

InTheMED cuenta con la participación de siete socios y cinco casos de estudios que cubren diferentes entornos del área mediterránea de oeste a este, por lo que sus resultados se podrán transferir a otros acuíferos del Mediterráneo. Concretamente, la investigación ahondará sobre los acuíferos de Castro Verde en Portugal, el de Requena-Utiel en España, el de Grombalia en Túnez, el de Tympaki en Grecia y el de Konya en Turquía. La diversidad de las características de estos acuíferos permitirá analizar una gran variedad de situaciones.

 

“Dos de ellos se encuentran emplazados en zonas costeras, con los consecuentes problemas de intrusión marina, mientras que los otros tres se ubican en áreas de interior, donde sufren diversas presiones por diferentes usos -minero, urbano o agrícola- e incluso en uno de los casos la presión estacional turística es un claro problema”, indica Jaime Gómez.

 

A pesar de las diferentes dimensiones, con casos de estudio de pocas decenas de kilómetros cuadrados hasta los 62000 del acuífero de Konya, todos tienen una característica común: “se encuentran en mal estado tanto a nivel cuantitativo, por una extracción continuada y sostenida por encima de las reservas renovables, y casi todos están en mal estado cualitativo, por las elevadas concentraciones en nitratos o cloruros”, resalta Gómez Hernández.

 

Estudio

 

Para desarrollar la plataforma, el proyecto de centrará en recoger, verificar, analizar y poner a disposición pública, en un repositorio abierto, la información histórica disponible en las zonas de estudio.

 

Además, con el objetivo de conocer las estrategias de gestión y explotación, y entender las razones por las que se toman las decisiones que afectan a los acuíferos, se procederá a entrevistar y realizar talleres con los diferentes agentes implicados en su gestión como son comunidades de regantes, administraciones públicas, entidades medioambientales o empresas gestoras de agua.

 

Asimismo, para determinar de forma aproximada el comportamiento de los acuíferos ante diferentes actuaciones se desarrollarán meta-modelos que permitirán orientar las decisiones del gestor y conocer la incidencia de sus actuaciones de una manera sencilla y rápida a través de la herramienta online.

 

“La toma de datos de alta frecuencia y su traslado a servidores de acceso público, el desarrollo de modelos inteligentes utilizando técnicas heurísticas o de aprendizaje automático, el diseño de técnicas de análisis de la incertidumbre y el uso de modelos socio-económicos serán las principales líneas de actuación que se realizarán en cada caso de estudio”, explica el investigador valenciano.

 

Finalmente, Jaime Gómez pone en valor la importancia del proyecto ya que las aguas subterráneas son un recurso poco valorado, “debido en parte a su invisibilidad”, por lo que es necesario trasladar a la sociedad su importancia a la vez que su vulnerabilidad.

 

La UPV lidera un proyecto internacional para conseguir un transporte aéreo más respetuoso con el medio ambiente

 

El reto hacia un transporte aéreo limpio y sostenible está llevando a la industria aeronáutica al desarrollo de motores de propulsión turbofán de muy alta relación de derivación, un tipo de motor que destaca por su menor consumo de combustible y por generar menos emisiones contaminantes, además de ser más silencioso.

 

Sin embargo, la instalación y el funcionamiento de este tipo de motores representan múltiples retos desde distintos puntos de vista. Para enfrentarlos, se ha puesto en marcha el proyecto SACOC, un proyecto internacional liderado por la Universitat Politècnica de València (UPV) que se enmarca dentro del programa Clean Sky 2, una iniciativa conjunta del programa Horizonte 2020 con la industria aeronáutica europea.

 

“Clean Sky 2 es el programa comunitario más ambicioso para la consecución de un transporte aéreo limpio y sostenible. De acuerdo con su compromiso de afrontar los retos del transporte europeo, el Instituto CMT–Motores Térmicos lidera este consorcio internacional para evaluar y mejorar aspectos relacionados con la gestión térmica de los motores turbofán”, destaca Alberto Broatch, investigador del CMT-Motores Térmicos y coordinador del proyecto.

 

Aeronaves menos contaminantes y más eficientes

 

Uno de los desafíos a los que se enfrentan los fabricantes de motores turbofán -también conocidos como turboventiladores- es el sistema de refrigeración. En un turbofán de alta relación de derivación, o UHBR por sus siglas en inglés, el ventilador situado a la entrada del motor emplea álabes de mayores dimensiones de lo habitual. Sin embargo, la velocidad de giro de la turbina de gas que lo acciona es incompatible con el funcionamiento eficiente del fan.

 

El acoplamiento de ambas turbomáquinas requiere, por tanto, la utilización de una caja de engranajes intermedia, que ha de estar lubricada. “La temperatura de trabajo del lubricante se controla mediante un intercambiador refrigerado por aire, que se instala en el flujo secundario del motor y aprovecha la propia corriente de aire suministrada por el fan. El diseño óptimo de este elemento pasa por un equilibrio entre eficacia, peso y permeabilidad, con el fin de minimizar el impacto en el rendimiento del motor”, explica Alberto Broatch.

 

Túnel de viento a más de 600 km/h

 

El proyecto se centra en el desarrollo de una metodología para la optimización de intercambiadores de aceite de motores UHBR de última generación. “Para lograr este objetivo, es vital combinar tanto simulaciones computacionales 3D de alta fidelidad como medidas experimentales en túnel de viento”, destaca Jorge García Tíscar, investigador del Instituto CMT–Motores Térmicos.

 

Con este fin, se ha desarrollado en la UPV un túnel de viento que permite alcanzar velocidades de más de 600 km/h, al tiempo que reproduce fielmente los patrones de flujo que se dan en el motor real. En este túnel se emplearán técnicas experimentales de última generación para la caracterización de las prestaciones termo-aerodinámicas de los prototipos desarrollados, incluyendo entre otras técnicas la termografía de infrarrojos y la velocimetría y vibrometría mediante láser.

 

El objetivo último de estas pruebas es garantizar la lubricación de los futuros motores turbofán, considerados una de las piezas clave para asegurar un transporte aéreo más respetuoso con el medio ambiente.

 

Esta iniciativa cuenta además con la participación de la Universidad Politécnica de Madrid y la Purdue University (EE. UU.), así como del fabricante francés de motores de aviación Safran.

 

Según explica Andrés Felgueroso, investigador del Instituto CMT–Motores Térmicos, “las actividades experimentales en las que la UPV participa son fundamentales para asegurar la validez de las simulaciones numéricas llevadas a cabo por la UPM y Safran”.

 

Con una duración de dos años, el proyecto SACOC publicará sus conclusiones a mediados de 2021.

 

Más información

 

• Página web del proyecto.
• Página web de la iniciativa conjunta Clean Sky.
• Portal de la Unión Europea.

 

La fibrilación auricular, una arritmia prevenible con dos horas de antelación

 

José Joaquín Rieta, investigador del campus de Gandia de la Universitat Politècnica de València (UPV Gandia), encabeza un proyecto de investigación transnacional y multicéntrico sobre la fibrilación auricular (FA), la arritmia cardiaca más comúnmente diagnosticada.

 

Se trata una investigación que puede tener gran repercusión con la obtención de avances novedosos de gran impacto científico como es el desarrollo de métodos de análisis electrocardiográfico capaces de predecir la aparición de la FA con dos horas de antelación.

 

La fibrilación auricular (FA) consiste en la alteración del ritmo cardíaco, también denominada arritmia. Esta condición es la arritmia cardiaca más común en la práctica clínica a nivel global, ya que afecta a más de 9 millones de persones en toda Europa y a aproximadamente un millón de personas en España. Su prevalencia es de 1,5-2% en la población general y se incrementa con la edad, alcanzando hasta un 17% en la población mayor de 80 años, por lo que se estima que debido al envejecimiento de la población, su prevalencia se duplicará en los próximos 50 años.

 

En los últimos años, el avance en el conocimiento de la fibrilación auricular (FA) ha sido notable, introduciendo en la práctica clínica terapias que evolucionan rápidamente, como nuevos fármacos antiarrítmicos y técnicas de ablación con catéter. Sin embargo, el tratamiento de la FA sigue mostrando limitaciones y supone un impacto económico importante para los sistemas sanitarios, destinándose aproximadamente el 1% del presupuesto sanitario global y más del 15% del presupuesto dedicado a enfermedades cardiovasculares.

 

Proyecto traslacional y multicéntrico

 

Actualmente, Rieta lidera un proyecto de investigación traslacional y multicéntrico en el que participa personal investigador de universidades nacionales (Universitat Politècnica de València y Universidad de Castilla-La Mancha) y extranjeras (Hull en Reino Unido, Trento y Palermo en Italia y Lund en Suecia), junto a seis hospitales universitarios de la Comunidad Valenciana y Castilla-La Mancha.

 

Según explica su responsable, el profesor Rieta “este proyecto coordinado se centra en desarrollar métodos de procesado de señal sobre registros invasivos y de superficie, procedentes de estudios de electrofisiología cardiaca, para ofrecer información crucial en la determinación del estado proarrítmico presente y futuro de un paciente con fibrilación auricular que es sometido a la técnica quirúrgica estrella actualmente: la ablación por catéter.

 

En la actualidad, señala “se carece de herramientas que permitan estimar dicho sustrato con precisión y los especialistas deben guiarse prioritariamente por su experiencia. Por ello, los procedimientos ablativos actuales poseen una componente de prueba y error que es deseable acotar para reducir el riesgo sobre los pacientes, mejorar las técnicas ablativas y contener los costes hospitalarios.

 

Menores costes hospitalarios y riesgos en los pacientes

 

Con este gran proyecto, se sientan las bases para el desarrollo de la terapia personalizada de la enfermedad, lo que supone un avance significativo que reduce los riesgos de los pacientes y disminuye los costes hospitalarios.

 

Con ello, se abren -además de las puertas a la terapia preventiva- el desarrollo del análisis de indicadores electrocardiográficos que permite evaluar la condición inicial de los pacientes, posibilitando la predicción preoperatoria del resultado de la cirugía Cox-Maze de la FA o de la ablación por catéter, de vital importancia tanto para los pacientes como para el sistema sanitario, por la frecuencia y los riesgos de las posibles complicaciones que ocasiona esta arritmia. “Siendo aconsejable tender hacia terapias completamente personalizadas que estén guiadas por parámetros completamente objetivos”, según señala el profesor Rieta.

 

Tres años de duración

 

Se trata de un proyecto financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, que arrancó en enero de 2018 y que se extenderá hasta diciembre de este año 2020.

 

Su responsable, José Joaquín Rieta, investigador y docente en la Universitat Politècnica de València, en el campo de la telecomunicación y la ingeniería biomédica desde hace 25 años, es experto en ingeniería biomédica, principalmente en el análisis y procesamiento de señales cardiacas y un referente reconocido a nivel mundial en esta materia.

 

Pacientes cardiovasculares frente a la COVID-19

 

Las personas enfermas de FA u otra patología cardiovascular tienen especial riesgo en la situación actual de la enfermedad COVID-19. Si bien las personas con enfermedades cardiovasculares (ECV), como hipertensión arterial, insuficiencia cardíaca o cardiopatía isquémica, tienen las mismas probabilidades de ser infectadas y padecer la enfermedad COVID-19 que aquellos que no padecen una ECV.

 

Estudios muy recientes han demostrado que la coexistencia de estas enfermedades con la infección aumenta la mortalidad y la posibilidad de sufrir complicaciones mayores. Así, el 50% de pacientes hospitalizados con COVID-19 tenían hipertensión, hasta el 44% de los mismos que fueron ingresados en UCI padecían arritmias cardiacas y el 20% de los que superó la enfermedad tuvo daño cardiaco causado por la inflamación asociada a padecer COVID-19.