El calentamiento global como amenaza
El calentamiento global de las últimas décadas está provocando más incendios, pérdidas de vidas y caos en todo el mundo. Son el motivo de la evacuación de comunidades enteras, y millones de personas reciben instrucciones de no salir al sol del mediodía.
La temporada de incendios de 2021 ha sido calificada de apocalíptica... Cada día se inician nuevos y gigantescos incendios que provocan emergencias y evacuaciones masivas en todo el mundo. Según el NIFC, en 2021 se produjeron 37.803 incendios en Estados Unidos, que quemaron más de 3 millones de acres de terreno. Treinta y dos mil cincuenta y nueve incendios quemaron 2,1 millones de acres de tierra durante el mismo período en 2020. Idaho tuvo el mayor número de grandes incendios con 23. Sin embargo, Oregón fue el que más hectáreas quemó con 554.587 de los 11 incendios.
Los científicos predicen que los incendios no harán más que empeorar a medida que progrese nuestra civilización. Sólo en Norteamérica, la duración media de la temporada de incendios ha aumentado casi un 20% en los últimos 35 años, y la superficie afectada por los incendios se ha duplicado.
Los robots mejoran la eficacia de la lucha contra el fuego
Las innovaciones que ya se utilizan en todo el mundo ayudarán a mejorar la eficacia de la lucha contra los incendios. La aparición de los robots contra incendios en el mercado ha abierto una gran oportunidad en la lucha y prevención de incendios forestales y urbanos a gran escala.
El estrellato del Сolossus-firefighter
El robot Colossus se hizo famoso por el incendio de la catedral de Notre Dame. Participó directamente en la extinción. La máquina es controlada a distancia por los bomberos y está conectada al agua mediante una manguera. El objetivo central del Colossus' es extinguir incendios en edificios donde existe la posibilidad de derrumbe. Esa fue precisamente la situación en la Catedral de Norte Dame de París, a la que el robot se enfrentó perfectamente. La principal limitación de Colossus es su alcance de control: sólo 300 metros.
Tendencias en la evolución de las herramientas de extinción de incendios
Las tendencias de los últimos años en la evolución de las herramientas de extinción de incendios apuntan a la utilización de máquinas inteligentes para ayudar en todo el mundo, ya que mantener a los bomberos con vida es una de las tareas importantes, además de localizar el propio incendio. Para ello se necesita una tecnología que pueda salvar la vida de los profesionales que luchan contra los incendios.
El desarrollo actual de la robótica y la inteligencia artificial permite utilizar hoy en día herramientas y tecnologías mejoradas, como los drones, los mapas interactivos de peligro de incendios, los sistemas de alerta en tiempo real, las proyecciones de humo para los incendios activos y los modelos informáticos que predicen dónde puede producirse el siguiente incendio.
Mapa de crisis para incendios forestales
Así que se desarrolló un mapa interactivo que informa a los residentes de los incendios que se aproximan. El Departamento de Bosques y Protección contra Incendios de California lo utilizó en el verano de 2018 durante una catástrofe natural llamada Carr. Esta herramienta enumeró todos los focos de incendio activos a los que el departamento de bomberos respondió.
Un Mapa de Crisis también puede proporcionar datos sobre las condiciones de la masa de aire - humo, velocidad y dirección del viento, planes de evacuación, estadísticas de contención de incendios, cierre de carreteras, refugios forestales y otra información importante necesaria para responder rápidamente a una catástrofe que se avecina. El mapa se actualiza constantemente para ofrecer a la población la información que necesita.
Drones de extinción de incendios en todo el mundo
Authorities in different countries are not stopping looking for new opportunities and improving technology to help predict and prevent fires. For example, in addition to interactive maps, "Eyes in the Sky" technology is already being used. Various aircraft help to localize forest fires: planes, drones, satellites. They predict possible hotspots in the early phases and provide information about those currently raging.
The Los Angeles Fire Department first used drones in 2017. A quadcopter was launched into the sky and flew over the fire, which had destroyed several structures by that moment. Cameras on the drone investigated the damage and got an accurate idea of further containment.
In 2018, China commissioned its first firefighting drone. The device is used not only to extinguish fires but also to lift hoses to the correct height and for surveillance. Since then, other parts of the world have also started using unmanned fire trucks.
The Latvian company "Aerones" designed the unmanned aerial vehicle that works in a different principle. It is equipped with 28 motors that lift to 300 meters in height. A fire hose is connected to the drone, and the last one can extinguish fires even in the most inaccessible places via a gun barrel.
The "Lockheed Martin Aircraft Corporation" created the "K-MAX" unmanned firefighting helicopter with a carrying capacity of 2,700 kg. It is expected to be assisted by a "Stalker XE" aircraft-type drone. The latter determines the coordinates of the fireplace with an infrared camera and transmits them to the synchroopter. The helicopter then extinguishes the fire from altitude by independently drawing water.
Incendios en espacios confinados
In a building fire, drones are used for several purposes:
- Reconnaissance. A drone can quickly fly around a burning building, transmitting images through a camera to rescuers. This approach not only helps locate the main foci of combustion but also helps locate people even in low visibility conditions, thanks to thermal imaging.
- Extinguishing. The apparatus is equipped with a supply of extinguishing agent that extinguishes the flames on site.
Un incendio a vista de pájaro
La experiencia del uso de drones vino de los Emiratos. Cuando los bomberos de los Emiratos Árabes Unidos luchaban contra un incendio en un rascacielos, recurrieron a un ayudante insólito: un dron. El dron ayudó a elevar la manguera de los bomberos a la altura correcta, lo que les permitió dirigir el agua hacia el fuego con mayor eficacia. Este ejemplo pone de manifiesto el potencial de los drones para ayudar a los bomberos en sus esfuerzos de extinción de incendios. Al proporcionar una forma rápida y fácil de transportar el equipo de extinción de incendios, los drones pueden ayudar a los bomberos a salvar vidas y propiedades. Además, al ofrecer a los bomberos una vista de pájaro de un incendio, los drones también pueden ayudarles a identificar los puntos calientes y a desarrollar estrategias para la extinción de las llamas. A medida que los drones se vayan extendiendo, es probable que los bomberos confíen cada vez más en ellos para ayudarles en su lucha contra los incendios.
En campos, bosques, estepas
En caso de incendio, cada segundo cuenta. Por eso los bomberos siempre buscan nuevas formas de extinguir los incendios de forma rápida y eficaz. En los últimos años, los drones se han convertido en una herramienta cada vez más popular en la lucha contra el fuego. Estos vehículos aéreos no tripulados pueden llegar a lugares que serían inaccesibles para los camiones de bomberos y las mangueras, lo que los hace ideales para la extinción de incendios paisajísticos. Para extinguir incendios paisajísticos se utilizan equipos más masivos: los mismos drones chinos de clase media. Los aparatos tienen la capacidad de recoger sustancias adicionales de fuentes abiertas en vuelo y son capaces de extinguir completamente el fuego por sí solos. Las coordenadas precisas transmitidas por los drones permiten enviar cuadrillas al lugar del incendio.
Esto hace que sean muy eficaces en la extinción de incendios por sí solos, lo que puede salvar vidas y bienes preciosos.
Perspectivas de los vehículos aéreos no tripulados en la lucha contra el fuego
El principal uso ejemplar de los vehículos aéreos no tripulados en la lucha contra el fuego es en los incendios forestales. La vigilancia de los incendios forestales y de turba con la aviación se utiliza raramente debido a su elevado coste. La aviación de lucha contra incendios participa a veces en la extinción de incendios. Sin embargo, esta actividad es en sí misma peligrosa: el humo que se eleva del fuego desorienta al piloto, y el dron debe acercarse lo más posible al fuego para lanzar la sustancia.
Las ventajas de utilizar drones para luchar contra los incendios forestales
- monitoreo más económico del área,
- una determinación precisa de las coordenadas del brote,
- reducción del riesgo de pérdidas humanas entre los bomberos,
- la capacidad de extinguir incendios rápidamente.
Un dron bombero dispara bolas de fuego
El trabajo en el dispositivo comenzó en 2015. Se realizaron pruebas con un hexacóptero Firefly cargado con 13 balones que se encendían al salir volando del dispositivo. El dron lanzó un balón cada 6 metros en la hierba seca, y los focos resultantes se fusionaron en un solo frente.
Esta tecnología permite extinguir los incendios de la estepa con el método del contrafuego. Las llamas queman todo el combustible que se encuentra en su camino y el fuego se autodestruye.
Otras capacidades de los drones
El uso de drones para la extinción de incendios ofrece las siguientes perspectivas:
- monitoreo efectivo de incendios en un área definida,
- alertar a las personas en la zona de peligro,
- localizar el incendio proporcionando a los rescatistas coordenadas precisas,
- extinguir incendios con una sustancia, tanto de reservas de aparatos como de fuentes locales,
- crear un contrafuego en caso de incendios esteparios,
- vigilancia segura en caso de incendios de turba.
El uso de drones en la lucha contra el fuego tiene varios aspectos positivos
- menor riesgo para la vida de los bomberos,
- menores costos financieros,
- Extinción de incendios más rápida y eficaz.
Y mientras que el uso de drones para extinguir incendios domésticos o en edificios es todavía una utopía, el uso de tecnología para extinguir incendios forestales es un futuro bastante previsible.
Drones y bolas de dragón
En Estados Unidos también se ha desarrollado un dron especializado en incendios que ayuda a realizar un contrafuego controlado (quema). Cuando el dron llega al lugar del incendio, el hardware inyecta pelotas de ping-pong llenas de polvo con glicol y las lanza a las áreas no quemadas de la zona de control en el lado de barlovento. Una reacción química en el interior de las pelotas hace que éstas se enciendan. La combustión en la trayectoria de propagación del fuego primario limita el avance del incendio.
Tecnología Fire-Trol
En mayo de 2019 se produjeron varios incendios forestales en Canadá debido a la ola de calor atípica para esta época del año. Se decidió utilizar la tecnología Fire-Trol. Es el nombre del producto químico, que tiene un tono rojo que puede suprimir las llamas. Una coloración brillante específica permite verlas desde una gran distancia: tanto desde el suelo como desde el aire. Gracias a ello, los bomberos pueden determinar dónde se ha vertido el producto químico y no utilizarlo dos veces en el mismo lugar.
En muchos casos, el agua es la mejor forma de combatir un incendio. Pero el uso de este método es ineficaz cuando el fuego se extiende por vastas áreas, como las zonas boscosas. Las dificultades surgen con el envío de grandes volúmenes de agua y la inaccesibilidad de muchos lugares para una manguera de incendios, una zona inmensa. Se necesitan otras tecnologías para sofocar los incendios forestales y evitar que se sigan encendiendo. Phos-Chek, o Fire-Trol, una mezcla en suspensión compuesta por tensioactivos aniónicos, estabilizadores de espuma y disolventes, incluido el hexilenglicol, está diseñada para estas situaciones. Hay muchos tipos de Fire-Trol disponibles, dirigidos a un tipo de fuego concreto. Esta mezcla suprime las llamas con mucha más eficacia que el agua ordinaria porque Fire-Trol despoja a algunos materiales de sus propiedades combustibles cuando se encuentra con ellos: el agua puede evaporarse rápidamente con el calor. Los retardantes del fuego Fire-Trol se fabrican como polvos secos o líquidos concentrados y se diluyen con agua antes de su uso. Fire-Trol es utilizado durante los incendios forestales y en los hogares por los equipos de tierra y las unidades aéreas de extinción de incendios.
En las últimas décadas, la lucha contra los incendios aéreos se ha convertido en algo habitual, y Fire-Trol se ha utilizado ampliamente en la contención de incendios. Phos-Chek se lanza sobre las zonas afectadas por el fuego desde aviones equipados con soportes específicamente diseñados para los retardantes de llama rosa. Pero, como casi siempre ocurre con los productos químicos, tienen efectos secundarios: contaminan el agua y envenenan a los peces, por lo que su uso está restringido en torno a arroyos y lagos.
Drone inusual - Martin Jetpack
En 2016, se produjeron varios incendios en Dubái, en uno de los edificios más altos del mundo, la Torch Tower. Una gran parte de los edificios resultó dañada y destruida por el fuego, y muchos propietarios perdieron sus casas. El fuego fue finalmente contenido y extinguido utilizando los jet packs Martin Jetpack. Se trata de un dispositivo que, con su pequeño tamaño, permite despegar y aterrizar verticalmente sin equipo adicional y maniobrar libremente a gran altura durante bastante tiempo.
El desarrollo de la aeronave, que se parece más a un helicóptero personal de doble tornillo que a un jetpack, comenzó a principios de la década de 2000. El principio de funcionamiento es el siguiente: un bombero se coloca en un dispositivo acoplado a su espalda, y dos tornillos colocados horizontalmente lo elevan en el aire. El Martin Jetpack está fabricado con materiales compuestos avanzados para lograr un bajo peso y una gran resistencia. La unidad pesa 60 kg y tiene una potencia de 200 caballos. El jetpack es capaz de alcanzar una altitud de hasta 900 metros. Es suficiente para alcanzar la cima del edificio más alto del mundo: la torre Burj Khalifa (828 metros).
El avión Martin puede desplazarse tanto con la ayuda de un piloto como sin tripulación.
Los jetpacks ofrecen "importantes ventajas en las operaciones, ya que pueden transportar cargas de hasta 120 kg, a diferencia de los cuadricópteros, cuya capacidad de carga útil es de unos pocos kilogramos. Una desventaja importante puede considerarse la imposibilidad de utilizar estos jetpacks por parte de los servicios militares. Para las unidades del ejército, es esencial minimizar las pérdidas humanas, mientras que el piloto de la mochila es un blanco fácil. Estos medios de extinción de incendios son los más demandados en zonas donde es necesario llevar a los bomberos a lugares de difícil acceso donde los drones no pueden llegar. También se utilizan mucho en grandes áreas metropolitanas con muchos rascacielos e infraestructuras desarrolladas. Facilitan enormemente las actividades de los cuerpos de bomberos urbanos y son totalmente seguros para los residentes.
El riesgo de explosión, así como el intenso calor que se genera durante un incendio, especialmente de petróleo, obliga a los bomberos a trabajar a distancia. El uso de robots de bomberos aleja a las personas de situaciones peligrosas, por ejemplo, en casas que pueden derrumbarse o en sus alrededores.
En general, el término "robot de incendios" puede determinarse como un dispositivo mecanizado equipado con un cañón de fuego o unidad de extinción de incendios utilizado para localizar un incendio en lugares donde la presencia humana es imposible o difícil.
Clasificación de los robots de extinción de incendios
A pesar de la versatilidad de los robots de extinción de incendios en la lucha contra las fuentes de ignición, todas las máquinas se construyen teniendo en cuenta las siguientes características:
- оsobre la base de la ubicación del cañón de la pistola (equipo para el suministro direccional de agua): unidades estacionarias o complejos móviles,
- según el método de movimiento: basado en accionamiento eléctrico, neumático o hidráulico,
- según el método de detección de la fuente de fuego: modelos equipados con un escáner infrarrojo; unidades complejas que funcionan en el rango infrarrojo, además de transmitir información a través de una cámara,
- Se basa en la funcionalidad: trabajos universales, formando chorro continuo de agua o polvo; modelos diseñados para detectar e informar a los servicios especiales sobre el fuego rápidamente; exploradores robóticos.
- dependiendo del consumo de agentes extintores: unidades estacionarias pulverizando hasta 20 l/s, modelos con caudal de espuma y líquido de 40 a 60 l/s, robots móviles con más de 100 l/s.
En la actualidad se utilizan robots de extinción de incendios fijos y móviles. Los complejos fijos se instalan en los locales para la extinción de incendios después de la construcción o reparación de un edificio - son el sistema central de extinción de incendios regular. Dichos complejos tienen una ventaja al instalarlos en salas grandes - con más de 5-10 mil metros cuadrados y con techos de más de 8 metros.
Hoy en día, estas instalaciones son cada vez más comunes:
- En los barcos fluviales y marítimos. Porque si hay una emergencia, el personal del barco no podrá responder con prontitud,
- En las estaciones de servicio autónomas. Para evitar una mayor propagación de las llamas, es habitual instalar RUP en estas instalaciones,
- en los recintos de las zonas portuarias costeras,
- En una planta petroquímica.
No es raro encontrar instalaciones robóticas en estadios y grandes complejos deportivos. Gracias a su acción, el fuego no podrá ir más allá del territorio. Dichos dispositivos no deben descuidarse en los hipermercados, así como en los centros comerciales, ya que pueden extinguir un gran incendio antes de la llegada de equipos especiales.
La robótica está hecha de metales resistentes a la temperatura, por lo que puede funcionar donde un bombero no podría hacerlo. Además, estas máquinas son excelentes para las siguientes tareas:
- suprime y evita que se desarrollen más llamas,
- realiza el enfriamiento oportuno de los elementos de soporte de la estructura, para que el bombero pueda evacuar rápidamente a las personas restantes hasta que el edificio se derrumbe,
- elimina todos los productos tóxicos y la radiación en caso de un desastre provocado por el hombre.
Todo el proceso se realiza de forma remota y no requiere una intervención constante. Gracias a un sistema avanzado, el técnico puede trabajar de forma independiente o con un operador especialmente capacitado.
En los polígonos industriales, a menudo se dan situaciones en las que el personal de la brigada no puede llegar a la distancia requerida. Por ello, utilizan complejos robóticos de extinción de incendios únicos, que se desplazan rápidamente al interior y suprimen eficazmente el foco del incendio.
Estos equipos pueden tener diferentes modificaciones, que incluyen diversos elementos y mejoras.
Principales características de los robots de extinción de incendios
La principal ventaja de una unidad robótica de extinción de incendios es la posibilidad de control a distancia. Para garantizar que ninguna interferencia no afecte a la ejecución puntual de los comandos, se ha desarrollado un software especial. Éste permite seleccionar de forma independiente los parámetros necesarios para la extinción del incendio en cada caso. Esto aumenta la eficacia global del equipo.
La segunda ventaja de este diseño es la superficie cubierta. El dispositivo es capaz de hacer frente a llamas situadas en 15.000 metros cuadrados sin ningún problema. Esta capacidad permite utilizar el equipo en diversos almacenes, así como en múltiples empresas relacionadas con la industria química y petrolera. No es raro que extensas instalaciones portuarias estén equipadas con unidades de extinción de incendios robotizadas.
Características adicionales de los robots de extinción de incendios
Además de la función principal del robot antiincendios, que es extinguir las llamas en el origen del incendio, el robot antiincendios puede transmitir información gracias a una cámara incorporada. Se trata de una cámara frontal que permite evaluar la situación y tomar medidas de contención del fuego. Un escáner de infrarrojos también transmite la información.
Los modelos modernos se distinguen por estar equipados con un sistema de alarma sonora, que entra en acción automáticamente. Además, la mayoría de los robots contra incendios tienen una excelente protección contra la penetración de polvo y humedad, lo que garantiza un funcionamiento fiable incluso después de cinco años de su instalación. Para garantizar que la carcasa no se estropee por una explosión, en su fabricación se presta atención sólo a los materiales duraderos.
Todos los modelos modernos admiten un sistema de control por software que permite no sólo controlar el dispositivo durante un incendio, sino también identificar las coordenadas del foco del incendio — además, se apoya en la opción de establecer comunicación entre varios robots de extinción, lo que aumenta la eficacia global del equipo.
También hay estructuras móviles que pueden desplazarse rápidamente por la zona cubierta por el fuego. Se pueden vigilar desde una distancia segura, y la eficacia no es peor que la de los modelos estándar.
Opciones para robots estacionarios
La principal desventaja de los robots es que son estacionarios, no pueden moverse en el espacio. Es necesario poner varios de estos robots por habitación. Se inventaron las siguientes opciones para eliminar esta desventaja:
- El robot se colocó en un carro, moviéndose por el suelo. Pero en este caso, tenemos que llevar un recipiente con agua o tener una manguera contra incendios y atracar periódicamente con la columna. Es posible implementar esta opción, pero requerirá sistemas de soporte complejos (posicionamiento, advertencia de colisión, acoplamiento), lo que finalmente afectará el precio del robot.
- Un robot volador. Se instala un robot de extinción de incendios en un helicóptero y riega el fuego arrastrando una manguera contra incendios detrás de él. Pero también esta opción no es muy conveniente.
- El robot se desplaza sobre rieles que se pueden fijar en altura. Tiene las ventajas de:
- Ubicación conveniente para la extinción: desde arriba.
- Nada interfiere con los robots' movimiento: sin personas ni equipos encima.
- Suministro de agua mediante tubería contra incendios instalada cerca de los rieles.
- El control y el posicionamiento del robot se simplifican. El robot no puede salirse del riel guía; solo es cuestión de establecer la velocidad correcta y detenerse. Y el posicionamiento es determinar la posición del robot en la guía.
La última opción es la más avanzada, conveniente y eficiente.
Adaptabilidad a condiciones extremas
Uno de los problemas más importantes y, al mismo tiempo, particulares de la robótica es trabajar en condiciones extremas. También es necesario retirar a una persona a una distancia segura. Para ello se pueden utilizar diferentes tipos de dispositivos. Los manipuladores teledirigidos son totalmente propiedad de un operador humano; no tienen modos automáticos. En estos modelos, un operador humano establece el programa o interviene en el control en casos críticos.
Los robots para operaciones de extinción de incendios y rescate deben soportar una exposición de 30 minutos a 400°C y de tres minutos a 800°C. La refrigeración, los materiales resistentes y otras opciones pueden garantizar el rendimiento.
La ventaja fundamental de los robots antiincendios es todo el sistema de extinción del proceso: detección del incendio en una fase temprana, determinación de las coordenadas y el área del incendio en un sistema de coordenadas tridimensional, suministro preciso de agente extintor con alta intensidad a través del aire, y lucha rápida contra el fuego según un programa optimizado, finalización de la supresión cuando no hay signos de combustión, apagado cuando aparece el fuego.
Robots de extinción de incendios de LeoTronics
El robot de LeoTronics, por ejemplo, se pueden controlar de forma remota y tienen todo para un funcionamiento autónomo. El robot de bomberos TrackReitar FFL cuenta con un monitor de incendios con hasta 4.800 litros por minuto, que puede combatir incendios industriales, y cámaras térmicas con inteligencia artificial para garantizar la detección de incendios. Estos robots de extinción de incendios pueden prevenir incendios en buques de carga y marítimos, extinguir incendios en áreas propensas a incendios y aeropuertos, brindar seguridad contra incendios en instalaciones extensas como refinerías de petróleo y plantas químicas, y asegurar plataformas de perforación.
A medida que los incendios continúan cobrando vidas y causando daños a la propiedad, los robots móviles son esenciales para mantener seguros a los bomberos y extinguir con éxito incendios de todos los tamaños.