Los drones ayudan a las granjas lecheras a controlar las emisiones de metano

Las granjas lecheras producen grandes cantidades de metano, uno de los gases más contaminantes a nivel atmosférico que existen en la actualidad. También acumulan el estiércol de los animales en estanques artificiales llamados lagunas de estiércol, donde los microbios anaeróbicos lo descomponen en metano. El metano atrapa un 80 % más de calor en la atmósfera que el dióxido de carbono.

En la lucha contra el calentamiento global, los gobiernos se encuentran regulando, entre otros aspectos, las emisiones de los gases de efecto invernadero. En este caso, estos esfuerzos se topan con un gran problema: actualmente no existe una forma eficaz para que los productores de leche midan la cantidad de metano producido en su granja.

La cantidad de metano producido depende del número de vacas, su dieta, el clima y cómo de húmedo se almacene el estiércol. Por lo tanto, las estimaciones de cuánto metano produce una granja son inciertas. Las mediciones realizadas por satélite o aeronave arrojan las estimaciones más precisas, pero estas herramientas son costosas y no siempre funcionan a nivel de fincas individuales.

El becario postdoctoral de la Universidad de California Javier González-Rocha, quiere cambiar eso. Está trabajando con el profesor de ingeniería mecánica Akula Venkatram y la profesora de ciencias ambientales Francesca Hopkins para desarrollar sistemas robóticos aéreos que puedan cuantificar las emisiones de metano directamente sobre una instalación lechera específica.

Para lograr este objetivo, González-Rocha ha desarrollado un nuevo método para extraer estimaciones de la velocidad del viento a partir de las perturbaciones del movimiento de los drones causadas por el mismo. Este algoritmo se ha adaptado a un sistema de "núcleo de aire" basado en drones desarrollado por el profesor de ingeniería ambiental Don Collins y el estudiante graduado Zihan Zhu.

Al combinar la velocidad del viento y las capacidades de medición, los drones pueden ayudar a detectar, localizar y estimar las emisiones de metano en escalas pequeñas que, de otro modo, serían difíciles de resolver utilizando técnicas estándar de medición de la composición del aire y el viento. Además, la capacidad de los drones para flotar y maniobrar en entornos restringidos, donde es difícil operar para los aviones convencionales, también brinda nuevas posibilidades para obtener observaciones específicas de gases de efecto invernadero en la atmósfera inferior.

El trabajo dirigido por González-Rocha y Zhu pronto arrojará nuevos hallazgos que abordan la confiabilidad de las mediciones atmosféricas basadas en drones en comparación con los sensores convencionales de viento y composición del aire.

Gonzalez-Rocha está probando los drones en granjas lecheras en California, donde los está usando para medir las concentraciones de metano a diferentes distancias a favor del viento desde las fuentes de emisión. Comprender cómo varían las concentraciones de metano en diferentes ubicaciones a favor del viento es fundamental para cuantificar las fuentes de emisión.