Resumen:
La monitorización precisa del oleaje y del nivel del mar es un elemento fundamental para la seguridad marítima, la gestión portuaria, la investigación oceanográfica y el diseño de infraestructuras críticas. Sin embargo, los sistemas tradicionales basados en sondas capacitivas o tecnologías más complejas presentan limitaciones operativas, elevados costes, problemas de mantenimiento en entornos salinos y dificultades para obtener series temporales robustas en condiciones dinámicas.
En este contexto surge Carbon Wave Gauges, una iniciativa tecnológica impulsada por las empresas VTI y ADECUA, que combina más de dos décadas de experiencia en diseño de sistemas de ensayo y generadores de oleaje (VTI) con la innovación en instrumentación y electrónica a medida (ADECUA), cuyo fundador desarrolló la primera sonda de nivel de carbono para agua salada.
Concretamente el proyecto propone el desarrollo de un nuevo tipo de sensor de nivel y oleaje basado en fibra de carbono, concebido para entornos marinos exigentes, con electrónica propia y capacidad de transmisión en tiempo real. El nuevo dispositivo, gracias a una innovadora tecnología de medición, permitirá complementar la información de mareógrafos y boyas oceanográficas. Además, un nuevo software dedicado, que incluirá la implementación de inteligencia artificial, mejorará, entre otras cosas, el mantenimiento predictivo de estructuras expuestas al oleaje antes de los temporales. Una forma de medición ágil, precisa, económica y de gran versatilidad que mejorará la seguridad en puertos, embarcaciones y plataformas offshore.
A nivel técnico, el núcleo del sistema es una sonda resistiva formada por cuerdas paralelas de fibra de carbono cuya impedancia varía en función del tramo emergido. Esta solución permite una respuesta lineal, precisa y de bajo mantenimiento incluso en condiciones de alta salinidad.
Carbon Wave Gauges ya ha sido validado en laboratorio y en entornos operativos: pruebas de linealidad, estabilidad térmica, comportamiento dinámico y uso simultáneo en instalaciones de generación de oleaje con hasta 25 sensores sincronizados. Las comparativas realizadas frente a sondas capacitivas tradicionales evidencian una fidelidad superior, reducida deriva y mayor robustez en condiciones reales de operación.
En la siguiente etapa, se desarrollarán pruebas piloto en un entorno operativo real, con el objetivo de validar el comportamiento de las sondas de fibra de carbono en condiciones marítimas auténticas —incluyendo oleaje, corrientes, salinidad y variaciones térmicas propias del Estrecho— y evaluar su integración con la infraestructura tecnológica existente. En este sentido, ADECUA y VTI están trabajando conjuntamente con la Autoridad Portuaria de la Bahía de Algeciras (APBA) para definir las ubicaciones de testeo, los protocolos de monitorización y el plan de despliegue temporal, que permitirá recoger datos reales y analizar su utilidad para aplicaciones portuarias avanzadas como la predicción operativa, la gestión de tráficos y la mejora de la seguridad marítima.
El proyecto abrirá la puerta a múltiples aplicaciones en el dominio portuario, oceanográfico y logístico-marítimo: boyas instrumentadas, buques de investigación, medición de mareas y oleaje en puertos, control de tanques de lastre, mapeo de oleaje mediante drones o caracterización ambiental con sistemas IoT autónomos. Además, está previsto el desarrollo futuro de capacidades avanzadas mediante inteligencia artificial para una mejor predicción de oleaje en tiempo real y la integración en redes de sensores interoperables con plataformas digitales como iMar.
Este proyecto está financiado por el fondo público público Puertos 4.0 de Puertos del estado.
Resultados esperados:
- Disponer de una nueva generación de sensores de nivel del mar y oleaje, más precisos, robustos y adaptados al entorno salino que las sondas capacitivas convencionales.
- Obtener mediciones en tiempo real del estado del mar, el nivel del agua y el oleaje con alta linealidad y mínima deriva térmica.
- Validar el sistema en entornos portuarios mediante pruebas funcionales y demostradores técnicos que permitan evaluar su adopción a escala industrial.
- Mejorar la seguridad operativa en puertos, boyas y buques mediante información detallada sobre oleaje, mareas y perfiles de profundidad.
- Facilitar la implantación de sistemas IoT autónomos para la caracterización del medio marino, integrando datos de oleaje, meteorología y parámetros fisicoquímicos del agua.
- Potenciar la investigación oceanográfica y el diseño de infraestructuras hidráulicas mediante datos de alta resolución y fácil integración.
- Posibilitar futuros mapeos dinámicos del oleaje con drones, optimizando rutas de entrada a puerto, selección de fondeos y estudios hidrodinámicos.
- Habilitar una futura red interoperable de sensores de carbono conectados con plataformas nacionales como iMar.
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