Inteligencia artificial para optimizar el uso de recursos naturales

Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), unas 6 mil millones de personas vivirán en ciudades sin suficiente agua en 2050, si los patrones actuales de uso y gestión del agua no se modifican. De ahí que hacer un uso eficiente de este recurso sea vital. Y para eso es fundamental, entre otras cuestiones, limitar el impacto ambiental que generan diversos proceso ambientales.

En este sentido, investigadores de IBM Rese​arch en Latinoamérica desarrollaron una tecnología que analiza el flujo de fluidos, como el agua, el petróleo y el dióxido de carbono, dentro de medios porosos como las rocas o el suelo. Se trata de IBM FlowDiscovery (FD), que tiene como objetivo reducir el impacto ambiental que causan diversos procesos industriales, que van desde la extracción de petróleo hasta el cultivo de alimentos.

En qué consiste

La investigación que condujo a FlowDiscovery comenzó con el análisis de las muestras de roca de los yacimientos de petróleo debido a la gran fracción de petróleo que se encuentra confinada en pequeños capilares y por lo tanto no se puede extraer. El sistema comprende un software basado en la nube y habilitado para inteligencia artificial que simula el proceso de recuperación de fluidos atrapados dentro de la roca del reservorio.

Funciona de este modo: primero, el usuario instruye a la inteligencia artificial para componer fluidos complejos utilizados en el proceso. En segundo lugar, se crea una representación digital en 3D de la red capilar para simular el flujo de líquidos atrapados y crear escenarios de recuperación optimizados, basándose en datos de imágenes microscópicas. Y por último, el usuario puede validar los resultados de la simulación por computadora en un dispositivo de flujo dedicado, y proporcionar validación de laboratorio antes de la aplicación de campo.

Esta tecnología se podría emplear en agricultura, ingeniería civil y gestión de recursos naturales, para ayudar a la industria a optimizar el uso de agua y productos químicos, con el fin de reducir el impacto ambiental.

"Esperamos que FlowDiscovery pueda aplicarse de manera más amplia para estudiar problemas relacionados con el flujo de fluidos, ayudando a limitar el uso de recursos valiosos como el agua en el proceso de producción industrial", destacó Mathias Steiner, investigador principal del proyecto y gerente de Tecnología y Ciencia Industrial en IBM Research en Brasil, en un comunicado difundido por la compañía.

Cabe señalar que en América Latina se concentra un tercio de las fuentes de agua del planeta. Y es también en esta región donde se registra un uso ineficiente de este recurso natural. Según un estudio del Banco Mundial, el alto desperdicio de agua tratada y la contaminación de los ríos, manantiales y lagos que hay en esta zona limitan la disponibilidad de agua para el consumo humano, la agricultura y la industria.

FlowDiscovery es actualmente un prototipo de investigación que se está probando en modo piloto. En este momento, IBM está trabajando con Solintec, proveedor de servicios geológicos integrados de Brasil para la industria del petróleo y gas.

Por otra parte, en el Instituto de Física de San Carlos de la Universidad de San Pablo (IFSC/USP), los investigadores están utilizando FlowDiscovery para realizar investigaciones científicas en física digital de rocas. La investigación conjunta entre IFSC/USP e IBM Research combina análisis de datos experimentales con simulaciones informáticas avanzadas.

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