Apoyar proyectos de investigación tecnológica aplicada, en los que se hayan obtenido pruebas de concepto, modelos o prototipos a pequeña escala, es el objetivo del fondo Fondef IDeA IT, entregado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID). La meta es que avancen en la obtención de nuevos resultados que les permitan acercarse a la aplicación productiva o a su implementación en el plano social.
Es lo que harán ocho proyectos en los que participan investigadoras e investigadores de la FCFM, a los que recientemente se les adjudicó el fondo. Sus propuestas incluyen el desarrollo de tecnología para evaluar el riesgo de tsunami, la recuperación de aguas en el proceso de extracción de litio y el uso de inteligencia artificial para diseñar paisajes resistentes a incendios forestales, entre otros.
El académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Néstor Becerra, junto a su equipo, desarrollan una tecnología capaz de caracterizar terremotos al instante y evaluar el riesgo potencial e inmediato de un tsunami en la costa chilena. El proyecto permitirá mejorar la prevención y respuesta frente a estos fenómenos gracias al uso de la inteligencia artificial. “Este proyecto nos permite integrar al Centro Sismológico Nacional (CSN) con las tecnologías que investigamos y desarrollamos durante el proyecto Fondef IDeA anterior. La tecnología investigada y desarrollada puede reducir la estimación de magnitud de cinco minutos a solo algunos segundos después que el terremoto haya sido detectado por la primera estación sismológica, lo que permite ganar tiempo muy valioso en el aviso de tsunamis y para dar alerta temprana en el valle central”, sostiene el académico.
El sistema de detección y caracterización de sismos permite analizar eventos tan pequeños como de magnitud 1.7, haciendo posible caracterizar la sismicidad o micro-sismicidad local, hoy imposible con los recursos humanos disponibles. “Como resultado, se podrán proponer normas o estándares de construcción civil más adecuados a las condiciones sísmicas locales y mejorar la resiliencia de Chile a la acción destructora de los terremotos. Además, con el tiempo, el proyecto a largo plazo es un beneficio para el cuidado y protección de las personas. Es la inteligencia artificial al servicio de la sociedad”, asegura.
En el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC), el fondo financiará el desarrollo de dos proyectos. La académica del Departamento de Geofísica, Diana Comte y su equipo, trabajarán en la plataforma digital SOFIA, un software de última generación para la determinación y análisis de tomografía sísmica que permita complementar el conocimiento geocientífico al integrar otras capas de información (geológica, geofísica y geoquímica), utilizando algoritmos de inteligencia artificial y permitiendo la generación de mapas de potenciales targets de exploración minera.
“SOFIA integrará capas de datos geocientíficos de diferente naturaleza, con el objetivo de generar mapas de potenciales targets de exploración a escalas brownfield y greenfield. Hemos ido avanzando en este desarrollo durante los últimos años, el que culminará con este proyecto a través del cual Codelco proveerá dos nuevas áreas y los datos asociados para su implementación”, explica la académica.
El impulso de la exploración minera hacia mayores profundidades ha llevado a la necesidad de buscar métodos más efectivos para la exploración de estas zonas profundas, indica la investigadora. “La tomografía sísmica se ha demostrado como una herramienta eficaz para la identificación de potenciales targets de exploración a mayor profundidad que otros métodos geofísicos, pero nuestra idea no es reemplazarlos, sino más bien integrarlos, utilizando técnicas de machine learning para enfocar los esfuerzos de exploración en zonas específicas y reducir el riesgo asociado con la exploración a gran escala en áreas nuevas o bajo cobertura post-mineral. Nuestra propuesta ataca directamente dicha problemática”, agrega.
En el mismo centro se avanzará en una planta piloto del proceso LiSa, dirigido por el investigador Humberto Estay, subdirector del AMTC, el cual se basa en destilación y cristalización por membranas para recuperar agua de alta calidad desde salmueras hipersalinas de litio. La técnica permite concentrar el metal y eliminar impurezas principales, como sodio, potasio y magnesio, por lo que podría utilizarse para abastecer agua desde las salmueras y funcionar en conjunto con un proceso de extracción directa de litio, convirtiéndose en una alternativa al método tradicional de obtención mediante evaporación de salmueras.
Con LiSa, que ya ha sido validado a escala de laboratorio, se espera obtener resultados similares, pero a escala piloto. “Nuestro objetivo es diseñar, construir y operar un prototipo del proceso a escala piloto, que considerará módulos de membranas comerciales adecuadas a la capacidad, para poder recuperar agua de alta calidad. La planta tendrá la capacidad de operar con velocidades de flujo diferenciadas. También considera abastecimiento de energía solar para operar de forma autónoma y además incluye un sistema de recuperación de energía del proceso”, cuenta el investigador, que trabajará asociado con las empresas Vipure Agua y SIMCO, además de la Universidad de Calabria, Italia, como entidad colaboradora.
En el Departamento de Ingeniería Industrial, el académico Andrés Weintraub lidera un equipo que trabajará en el escalamiento de un sistema para el diseño de paisajes resistentes a incendios forestales integrando simulación, optimización e inteligencia artificial. El proyecto permite planificar para evitar pérdidas y daños, teniendo en cuenta que es imposible intervenir todas las áreas amenazadas por incendios. “Los sistemas de soporte a decisiones (DSS) juegan un rol fundamental para maximizar el efecto de medidas de prevención, y en todas las etapas del manejo de incendios; prevención, combate y acciones post-incendios. Este proyecto propone el mejoramiento y masificación de un DSS para prevención de incendios cuyos componentes (modelos de ignición, propagación de incendios y optimización de localización de cortafuegos) fueron desarrollados en el proyecto FONDEF ID0i10137 por el mismo equipo de esta propuesta. Este DSS permite simular incendios y mediante un modelo de optimización espacialmente explícito, localizar cortafuegos en un paisaje para minimizar pérdidas”, indica en su propuesta.
El sistema Fire management and Advanced Analytics App (F3A, o F2A-app) pretende ser el primer sistema informático para la toma de decisiones óptimas de localización de tratamientos de combustibles a escala de paisaje, integrando eficientemente predicción de igniciones, dispersión del incendio y evaluación de estrategias de tratamientos de combustible en el paisaje. Será transferido a CONAF, mediante programas de capacitación y soporte del sistema para asegurar su continuidad, actualización y mejoramiento en el mediano y largo plazo.
En el mismo departamento, Richard Weber, continuará el escalamiento y validación del llamado Fiscal Heredia, sistema integrado para la persecución de delitos utilizando analítica avanzada de datos. “Con los modelos que entregamos en marzo de este año ya se pudo mostrar un aumento importante en la efectividad de la persecución penal en algunos pocos casos. Lo que esperamos del proyecto recién adjudicado es un apoyo efectivo para las y los fiscales y analistas del Ministerio Público contribuyendo a una sociedad más segura”, asegura.
Rodrigo Palma, académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica y director del Centro de Energía, continuará escalando el proyecto AURA (Urban climate and resilience analysis), modelo de simulación del clima urbano orientado a apoyar la toma de decisiones de planificación sensible al clima como marco de resiliencia urbana en Chile. AURA es una herramienta digital de modelación del clima urbano que permite calcular los efectos de los factores de diseño y planificación de la ciudad sobre la temperatura, humedad relativa del aire y demanda potencial de energía para refrigeración y calefacción, a escala de manzana. En sus módulos es posible trabajar distintos escenarios, diurnos, nocturnos, presentes o futuros (incluido un escenario con proyección de cambio climático) para las estaciones de verano e invierno. Ya se ha trabajado con la comuna de Renca.
Juan Velásquez, también del DII, será parte del equipo dirigido por la académica María Flavia Guiñazu, del Departamento de Psiquiatría de la Facultad de Medicina de la U. de Chile, en el desarrollo de una plataforma informática basada en inteligencia artificial para predecir la adherencia al tratamiento antirretroviral en personas viviendo con VIH, para apoyar una intervención temprana y seguimiento continuo. En la primera parte del estudio, ya se identificó que entre un 15 y 20% de 5 mil pacientes monitoreados abandonaba los controles médicos y su adherencia a tratamientos contra el VIH, y en base a herramientas de inteligencia artificial y algoritmos de machine learning, desarrollaron un sistema que predice qué pacientes podrían no seguir sus terapias con regularidad. “Esta información es clave para apoyar una intervención temprana e intervención a mediano plazo y realizar un seguimiento continuo de estos pacientes”, indica la propuesta. La plataforma debería mejorar el porcentaje de adherencia de los pacientes al tratamiento antirretroviral.
En colaboración con la Universidad de la Frontera, la académica del Departamento de Geología, Linda Daniela, será parte de un proyecto –liderado por Cristián Antileo– que busca desarrollar un biofiltro integrado de bajo costo para la remoción de hierro y manganeso en agua potable en comunidades rurales. La investigadora explica que si bien el hierro molesta sobre todo por razones estéticas (mancha), el manganeso es un tóxico neurodegenerativo, por lo que quienes se exponen al agua con este elemento tienen riesgo de atraso cognitivo. “Lo que proponemos es la construcción de un filtro biológico que logre abatir los contenidos de hierro y manganeso, todo eso reduciendo el costo, porque claramente hay soluciones tecnológicas que son bastante caras”, señala. La idea final es masificar el biofiltro en las comunidades rurales que lo requieran, beneficiándose de una mejor calidad de agua.
