Dronecoria (Lot Amorós - Espanha)

De nuvem

Dronecoria.jpg


Un proyecto de Lot Amorós (España), con la colaboración de Denise Alves-Rodrigues (Brasil) y Oswaldo Peña Ortiz (México).

Antecedentes

Primer prototipo

El proyecto Dronecoria utiliza como plataforma el hexacóptero modular GuerrillaDrone desarrollado previamente con la adición de un sistema de liberación de semillas. GuerrillaDrone es un hexacóptero con una arquitecura Y6 de fibra de carbono y diferentes piezas de acrílico cortadas con láser. En su diseño se tuvo en cuenta la posibilidad de cargar diferentes tipos de herramientas y posee un sistema estandarizado para acoplar diferentes configuraciones.

Ejemplo de siembra aérea

La siembra aérea se ha realizado siempre con helicópteros y/o aviones tripulados. Las prinipales ventajas es la alta capacidad de semillas y las grandes superficies que pueden recorrer, pero sus desventajas son el gran consumo de combustible y su coste. Siendo imposible la iniciativa de siembra por parte de ciudadanos y la necesidad de acudir a empresas del sector.

Comparativa entre vehículos aéreos no tripulados y vehículos aéreos convencionales

Vehículos aéreos no tripulados Helicópteros / aviones tripulados
Coste directo por hora equipo propio (euros) 0 150
Coste por hora equipo alquilado (euros) 100 2000
Coste del aparato (euros) 1000 100.000 / 50.000
Carga máxima (kg) 6 400
Velocidad máxima (km/h) 70 350
Tiempo de autonomía (minutos) 15 180
Combustible Electricidad Gasolina
Gasto energético Escaso Muy alto
Espacio pista de aterrizaje (diametro en metros) 3 10 / 300
Área de cobertura (diametro en kilómetros) 5 300
Precisión (metros) GPS Manual
Velocidad máxima del viento (km/h) 15 50

Introducción

Los humanos han rediseñado la Biosfera. Los antromas (bioma antropogénico o bioma humano) representan patrones ecológicos globales creados y sostenidos directamente por interacciones humanas con ecosistemas. Dronecoria da un paso adelante transformando el paisaje a partir de una reproducción asistida con aero-robots, en un nuevo territorio ciborg.

Las semillas son las estructuras de dispersión que otorgan a las plantas la libertad para conquistar nuevos ambientes. La anemocoria es el fenómeno de dispersión de las semillas por la acción del viento. El proyecto Dronecoria rescata técnicas de la cibernética y la robótica a través de vehículos aéreos no tripulados para la dispersión de semillas. La diseminación tiene la ventaja de eliminar la competencia de la planta madre y de localizar con precisión la situación del nuevo individuo para aumentar la oportunidad de supervivencia.

En las plantas anemócoras (anemo = viento; coro = alejarse, cambiar de lugar) la forma y el lugar de inserción del ala determina el patrón o dinámica del vuelo, similar a las palas de una hélice aeronáutica. Dronecoria es una investigación de como usar las hélices de los multi-cópteros para extender las posibilidades de reproducción de las plantas.Es un aero-laboratorio, una investigación sobre ecología y vehículos aéreos no tripulados.

¿Pueden los robots voladores entrar en simbiosis y extender las capacidades reproductivas de las plantas que habita, del mismo modo que otros insectos? El vehículo puede analizar las características del territorio tomando fotografías infrarrojas y colocar en el lugar exacto la semilla de una especie en concreto, así como situarlas en lugares inaccesibles donde sería muy costoso con métodos tradicionales.

Este prototipo puede hibridizarse con territorios asolados por el fuego, donde es preferible no invadir con ningún maquinaria, o acceder a territorios intangibles donde por cuestiones técnicas o legales no se tiene acceso.

Metodología

Como prueba piloto desarrollamos este esquema con los diferenes hitos que se deben conseguir para una prueba satisfactória del proyecto.

Esquema metodológico de intervención

Después de un estudio sobre las diferentes problemáticas de los ecosistemas y de las posibilidades de siembra aérea con drones proponemos una metodología general para afrontar este tipo de intervenciones:

  1. Requisitos en la selección de semillas
    1. ecológicas
    2. autóctonas
  2. Oportunidades en la selección
    1. en riesgo de extinción.
    2. compitan con plantas invasoras.
    3. simbiosis con otras plantas.
  3. Métodos de recolección
    1. intercambio local de semillas.
    2. recogida local de adventicias.
    3. compra en tiendas / vivéros locales.
  1. Preparación de las bolas Nendo Dango
    1. Recogida de arcilla
      1. búsqueda de arcilla local natural
      2. compra de arcilla
  2. Pruebas de nendo dango.
  3. Modelo final de nendo dango.
  1. Selección de territorio a intervenir.
    1. degradados.
    2. baja fertilidad.
    3. alta radiación lumínica.
    4. plagas
  2. Recogida de datos del territorio
    1. fotografías.
    2. mapas.
    3. flora y fauna.
    4. tipo de suelo
  3. Estudio del territorio.
  4. Asignación de semillas a áreas determinadas
    1. luminosidad
    2. humedad
    3. relación con otras plantas.
  5. Dispersión con vehículos aéreos no tripulados.

Territorios planteados

Debido a los requisitos de despegue de un helicóptero no tripulado y a la densidad de la Selva Atlántica donde se está realizando la prueba piloto en el Vale do Pavao (Brasil) no todos los terrenos son válidos para esta operación. Cerca del campo base se han seleccionado tres territorios válidos para el despegue y aterrizaje con seguridad.

Mecanismo de liberación genética

El primer prototipo del mecanismo ha sido realizado en el FablabGroningen en madera contrachapada.

Primer prototipo

Se ha descartado debido al reducido tamaño de las semillas que puede lanzar y se ha optado por otro sistema mayor con más posibilidades. Para ello se han reutilizado las piezas originales con algunas modificaciones cambiando el mecanismo de liberación.

Bio Amenazas

Muchos ecosistemas se encuentran en peligro, después de un proceso de investigación, y de análisis de las posibles soluciones aditivas que podrian ofrecer los vehículos aéreos no tripulados se han identificado las siguientes problemáticas y soluciones: BioAmenazas.jpg

Semillas planteadas

Después del estudio local y de la interacción con diferentes personas de la zona se han podido recoger semillas de las siguientes especies:

Nombre local Nombre científico Características Tipo Foto
Alfalfa  ? Variedad local y crecimiento muy rápido Pionera
Amaranto  ? Variedad local y resistente a herbicidas  ??
Araucaria  ? En grave peligro de extinción Climax
Copaíba Copaifera langsdorfii Medicinal, propiedades terapeuticas, anti-inflamatorio, bactericida
Ho Copaifera langsdorfii Medicinal, propiedades terapeuticas, anti-inflamatorio, bactericida


Con estas semillas se han preparado las siguientes cócteles/mezclas/bombas para diferentes problemáticas/bioamenazas:

Bio-Amenaza Semillas Foto Plantación Organismos Transgénicos Amaranto


Log de vuelos

Día (Noviembre) Módulo Características
6 Ninguno Test de comprobación. Interrumpido por lluvia.
7 Ninguno Test de altura.
8 Cámara Investigación en territorios seleccionados.

Inspiración

El proyecto Dronecoria tiene dos grandes fuentes de inspiración: Las nuevas teorías de los biomas antropogénicos planteados por el Departamento XXX. La agricultura natural de Fukuoka, creador de las bolas de semillas.

Algunos textos de Fukuoka: Un grano de la tierra de mi granja contiene alrededor de 100 millones de bacterias fijadoras de nitrógeno y de otros microbios enriquecedores de los suelos. Me parece que el terreno que contenga semillas y estos micro- organismos podría ser el chispazo que restaure los desiertos. (...)

Tenemos que sembrar bolitas de arcilla con rapidez porque no hay tiempo. Depende de vosotros que esto sea un punto de partida para la reforestación de todo el planeta o se quede solo en poner verde esta isla. No dejéis que esta isla se convierta en el último paraíso. Aquí hay que hacer un paraíso para demostrar al resto del mundo que es posible una reforestación de verdad.

Horizontes

El uso de drones en el ambiente rural puede extenderse más allá de la simple dispersión de las semillas e introducir nuevos mecanismos, como el transporte de nutrientes para irrigación automatizada, o supervisión periódica aérea de los nuevas plantas para su cuidado y protección.

Documentación técnica

Estos son los elementos del sistema DroneCoria:

  • ArduPilotMega 2.0
  • Radio FlySky
  • Telemetría 3DR Radio 450 Mhz
  • 2 x baterías Turnigy 5800 mAh
  • 6 x motores 880 kv
  • 6 x helices 12 x 4.5
  • MacBook como GroundStation
  • Cámara GoPro Hero2

Referencias externas

Documentación de semillas resistentes a herbicida

Drone para defender la pesca ilegal de fauna marina

Drone para documentar maltrato en granjas de animales

Drone para cartografiar crecimiento de árboles

Drone para documentar tala ilegal de árboles

Drone para eliminar plantas adventicias (malas hierbas) con herbicida

Drone para eliminar plantas adventicias (malas hierbas) con laser

Experimentación previa de siembra aérea:

Reforestaciones aéreas en Venezuela

Siempra en Argentina con especies no nativas

Empresa de reforestación aérea

Un caso práctico de reforestación aérea con mucho producto químico

Siembra aérea de veredos