Nous sensors microelectrònics destinats a la detecció precoç d'incendis

L’Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM), ubicat al campus de la UAB de Cerdanyola, participa en el projecte SenForFire que té com a objectiu desenvolupar xarxes sense fils de sensors per a la detecció precoç d'incendis forestals. La seva gran sensibilitat i rapidesa de resposta suposa un avanç significatiu en aquesta detecció.

L’IMB és un dels centres del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) que participen en aquest projecte en representació espanyola juntament amb la Universitat d'Extremadura (UEx) i l'empresa Ray Ingeniería Electrónica, i han dissenyat i fabricat la primera sèrie de mòduls electrònics de detecció d'incendis basats en sensors de baix cost. De fet, el projecte SenForFire agrupa centres de recerca i empreses del sud d'Europa.

Aquests mòduls contenen l'electrònica i les comunicacions necessàries per a la lectura i registre de la resposta dels sensors. Stella Vallejos, investigadora de l’IMB-CNM-CSIC i coordinadora de la contribució del centre al projecte, indica que “cada sensor està format per micro i nanoelements, entre ells, un nanomaterial semiconductor que interactua amb les espècies gasoses presents en l'ambient i produeix senyals electrònics que es correlacionen amb la presència o absència de gasos i volàtils en les primeres fases d'un incendi, de les quals es deriven alarmes o alertes que permeten als operatius de la lluita contra els incendis forestals actuar amb major celeritat i eficàcia”. 

L'equip que participa en el projecte “desenvolupa noves rutes per a elaborar i integrar nanomaterials semiconductors que proporcionin una major sensibilitat i selectivitat al sensor”, aclareix. Aquests sensors es fabriquen a la Sala Blanca de Micro i Nanofabricació de l’IMB-CNM-CSIC, considerada una Infraestructura Científica i Tècnica Singular (ICTS) pel Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats.

Jesús Lozano, investigador de la UEx, ha explicat que aquests sensors són capaços de detectar gasos com a monòxid de carboni (CO), diòxid de carboni (CO₂), hidrogen (H₂), diòxid de nitrogen (NO₂) i ozó (O₃), així com compostos orgànics volàtils (COVs)”. A més, s'han emprat sensors comercials de diverses tecnologies, incloent-hi electroquímics (EC), òxids metàl·lics semiconductors (MOS), de fotoionització (PID) i d’infraroigs (NDIR), juntament amb sensors òptics de partícules (PM).

Les proves inicials, amb les quals s'ha buscat avaluar el rendiment d'aquests dispositius en diferents condicions i seleccionar els més adequats per a la detecció precoç d'incendis, es van dur a terme s'han dut a terme en el laboratori i en el túnel de vent a cel obert de l'Institut de Ciències Forestals (ICIFOR-INIA, CSIC) en Madrid, al novembre de 2024; així com en condicions reals durant una crema prescrita a Arenas de San Pedro, a Àvila, el 16 de gener de 2025. Aquesta última prova es va  s'ha realitzat realitzar en col·laboració amb el Ministeri per a la Transició Ecològica i el Repte Demogràfic (MITECO), entitat associada al projecte.

Segons explica l'investigador de la UEx, “els resultats han estat encoratjadors, destacant la gran sensibilitat i rapidesa de resposta dels sensors òptics de partícules i d'alguns sensors de gasos”. Lozano manifesta que aquest avanç suposa "un pas clau cap a sistemes d'alerta més eficaços, capaços de detectar incendis en les seves primeres fases i millorar la capacitat de resposta davant el risc de grans incendis forestals que afronta el territori del sud-oest europeu".