PICUD-2025-01: E-CODESAL

Uso de técnicas Electroquímicas para la COnsolidación y DEsalación simultánea de edificaciones afectadas por SALes

Investigador Principal: Jorge Feijoo Conde.

Equipo Investigador: Rocío Maceiras Castro, Víctor Alfonsín Pérez, Iván Garrido González, Jesús del Val García.

Presupuesto: 34.674 €

Periodo y estado de ejecución: Un año (del 21/01/2026 al 31/12/2026). En ejecución.

Resumen: Los materiales de construcción, una vez en servicio, están expuestos a la acción de agentes externos que deterioran progresivamente sus propiedades. Entre ellos, el agua y las sales solubles son especialmente perjudiciales. En particular, las sales generan daños significativos que desencadenan la pérdida de material pudiendo en algunos casos ocasionar daños estructurales de gran impacto en los edificios afectados.

A lo largo del tiempo, pocas técnicas han mostrado una eficacia real en la eliminación de sales, consiguiendo por lo general una desalación parcial de los niveles más superficiales del material y dejando por tanto el problema latente en el interior de la estructura. Únicamente, las técnicas electrocinéticas han demostrado una elevada capacidad para extraer sales tanto en superficie como en profundidad. Además, el daño ocasionado por la presencia de sales solubles puede verse acelerado tras la aplicación de posteriores intervenciones de consolidación cuyo objetivo es devolver la integridad perdida al material. Esto se debe a que estos tratamientos suelen reducir la transpirabilidad del material y afectar por tanto a la salida de las sales hacia la superficie. Frente a este problema se ha desarrollado a nivel de laboratorio un procedimiento electrocinético que permite la consolidación en profundidad y desalación simultanea de la estructura.

El equipo investigador del proyecto E-CODESAL cuenta con amplia experiencia en el uso de procesos electroquímicos aplicados a la conservación de materiales, incluyendo la extracción electrocinética de sales, la electroprecipitación de compuestos consolidantes y el control del movimiento del agua mediante electro-ósmosis. Esta experiencia le permitirá abordar los objetivos planteados que se podrían resumir en: 1) optimizar parámetros operacionales de la técnica electrocinética tales como profundidad de penetración del campo eléctrico en función de distancia de dispositivos; 2) evaluar la consolidación por electroprecipitación en estructuras piloto; 3) evaluar el proceso electro-osmótico en obra.

PICUD-2025-02: COMTEUM

COMunicaciones basadas en TEcnologías MIMO Ultra-Masivas para 6G

Investigador Principal: José González Coma.

Equipo Investigador: José María Núñez Ortuño , Rubén Nocelo López, Francisco Troncoso Pastoriza, Francisco Javier López Martínez (U. Granada), David Morales Jiménez, (U. Granada).

Presupuesto: 7.107 €

Periodo y estado de ejecución: Un año (del 21/01/2026 al 31/12/2026). En ejecución.

Resumen: Se propone un proyecto orientado a la investigación, desde una perspectiva del procesado de señal para comunicaciones, acerca de los principales problemas y retos que plantea la realización de las futuras redes inalámbricas 6G. Entre ellas se incluyen, por ejemplo, las aplicaciones basadas en la inteligencia artificial (IA), la realidad aumentada, el transporte inteligente, o las comunicaciones vehiculares extremadamente fiables. Estas líneas de mejora están en consonancia con retos y prioridades estratégicas incluidos en la Estrategia de Tecnología e Innovación para la Defensa ETID-2020. En particular, en el área estratégica de investigación del CUD-ENM “Tecnologías de la información, comunicaciones y simulación”. Los resultados de la investigación del proyecto propuesto tienen como objetivo contribuir a la realización de las redes 6G, una piedra angular fundamental en dicha transformación digital.

En concreto, el proyecto se centrará en las nuevas tecnologías emergentes de antenas múltiples, que facilitarán la conectividad masiva y el acceso simultáneo demandado por las aplicaciones previstas para la 6G. Una característica clave de Ultra Massive MIMO (UMMIMO) es la concentración de un número extremadamente elevado de antenas en un área de apertura limitada, en ocasiones con distancias mucho menores que λ/2. En virtud de esta característica, se pueden considerar varios diseños de arquitectura candidatos para la eficiencia espacial y nuevas funcionalidades que satisfagan los requisitos extremos de 6G. En particular, se estudiará la tecnología de fluid antennas (FA), que se postula como una candidata prometedora para hacer realidad el concepto UM-MIMO.

PICUD-2025-03: REVALORIZA-3D

Reciclaje y revalorización de residuos poliméricos termoplásticos para fabricación aditiva de alto valor añadido

Investigador Principal: Rosa Devesa Rey.

Equipo Investigador: Lorena González Gil, Santiago Urréjola Madriñán, Ana Ogando Martínez, Elena Arce Fariña (UdC), Miguel Ángel Álvarez Feijoo (Uvigo)

Equipo de Trabajo: Silvia María Losada Pérez (MINISDEF)

Presupuesto: 21.000 €

Periodo y estado de ejecución: Dos años (del 21/01/2026 al 31/12/2027). En ejecución.

Resumen: El proyecto REVALORIZA-3D se enfoca en la investigación de metodologías y procesos para revalorizar residuos de polímeros termoplásticos específicos (como PLA, PET, ABS o PP) para transformarlos en materia prima para la impresión 3D de piezas funcionales o de gran formato. El objetivo central es cerrar el ciclo de vida de estos plásticos, transformándolos en filamentos adecuados para la fabricación aditiva. El trabajo aborda la identificación, adecuación y caracterización de las corrientes de residuos plásticos para asegurar la calidad del material reciclado. El proyecto incluye la optimización del proceso de extrusión para obtener filamento con diámetro y propiedades consistentes, así como la caracterización exhaustiva de las propiedades mecánicas y térmicas del material reciclado a lo largo de sucesivos ciclos de uso. Finalmente, se demostrará la viabilidad y las aplicaciones de estos materiales reciclados en la impresión 3D de nuevos productos, contribuyendo de esta forma a la economía circular.

PICUD-2025-04: NeurAmb

NeuroAmbiente: condiciones ambientales y rendimiento cognitivo de personal en entornos de adiestramiento naval

Investigador Principal: Pedro Carrasco Pena.

Equipo Investigador: Débora Cores Carrera, Gerardo González-Cela Echevarría, Alicia Vázquez Carpentier.

Equipo de Trabajo: Sergio Borrallo Tirado, Carmen Carcel Mas (ENERGESIS), Eduardo Balvís Outeiriño (ENERGESIS), Manuel Celma Merola (autónomo)

Presupuesto: 12.500 €

Periodo y estado de ejecución: Dos años (del 21/01/2026 al 31/12/2027). En ejecución.

Resumen: El proyecto NeurAmb tiene como objetivo analizar y modelar cómo condiciones ambientales tales como la calidad del aire, el ambiente acústico, la temperatura o la humedad influyen en el rendimiento cognitivo, la fatiga y los tiempos de respuesta del personal en adiestramiento, en espacios de formación voluminosos y de alta concurrencia como laboratorios, aulas o pasillos de edificios en el entorno CUD-ENM.

El prefijo “neuro” hace referencia a la neurociencia cognitiva y la neuro ergonomía aplicadas a la defensa, disciplinas que estudian cómo factores fisiológicos y ambientales afectan a procesos esenciales como la atención, la memoria de trabajo, la velocidad de reacción y la toma de decisiones. El proyecto se enmarca en el concepto de dominio cognitivo, reconocido por la Estrategia de Tecnología e Innovación para la Defensa (ETID 2020) como área crítica para la superioridad operacional. El enfoque del proyecto combinará:

• Sensores portátiles avanzados (partículas, ruido, temperatura, humedad).
• Wearables (ponibles) fisiológicos (variabilidad de la frecuencia cardíaca, calidad del sueño).
• Pruebas cognitivas móviles para medir atención y tiempos de reacción.
• Modelos predictivos de inteligencia artificial y estadística avanzada.

El impacto dual del proyecto es significativo. En el ámbito de la Defensa Nacional, permitirá anticipar pérdidas de rendimiento, optimizar el adiestramiento y reforzar la seguridad en operaciones críticas donde los tiempos de reacción son determinantes. De igual forma, en el ámbito civil, sus aplicaciones se extienden a sectores donde la fatiga ambiental constituye un factor de riesgo en la siniestralidad. El sector marítimo en particular podrá beneficiarse, en definitiva, de una herramienta innovadora dentro del IoT aplicable también a escenarios de seguridad laboral.

El proyecto NeurAmb se alinea con los objetivos de la ETID 2020 en potenciación del combatiente, sensorización avanzada, inteligencia artificial y sostenibilidad ambiental, representando una propuesta novedosa, competitiva y de valor estratégico dual.

PICUD-2024-01: DAMAHOS

Desarrollo de materiales avanzados para almacenamiento de hidrógeno y oxígeno en submarinos propulsados mediante sistemas AIP

Investigador Principal: Rocío Maceiras Castro

Equipo Investigador: Víctor Alfonsín Pérez, Jorge Feijoo Conde, Leticia Pérez Rial, Iván Garrido González, Jesús del Val García, Miguel Ángel Álvarez Feijoo (UVigo)

Presupuesto: 33.735 €

Periodo y estado de ejecución: Dos años (del 29/01/2025 al 31/12/2026). En ejecución.

Resumen: El proyecto se centra en el desarrollo y optimización de materiales avanzados para el almacenamiento de hidrógeno y oxígeno, necesarios para aumentar la autonomía y seguridad de submarinos de propulsión independiente del aire (AIP). Estos sistemas permiten operaciones prolongadas sin necesidad de oxígeno atmosférico, superando las limitaciones de los submarinos diésel-eléctricos. Las pilas de combustible basadas en hidrógeno son una opción eficiente, aunque su implementación implica ciertos problemas relacionados con el almacenamiento de hidrógeno y oxígeno. Actualmente, se utilizan hidruros metálicos para almacenar hidrógeno de manera segura, pero presentan limitaciones en tamaño y peso. Para abordar estas limitaciones, el proyecto propone sintetizar zeolitas y compuestos carbonosos (nanotubos de carbono, fullerenos y grafenos) mediante técnicas poco utilizadas en este campo, como ultrasonidos, microondas y métodos sol-gel. Estos materiales tienen el potencial de mejorar significativamente la capacidad de adsorción de hidrógeno y oxígeno.
Investigaciones previas realizadas por miembros del grupo TeMat del CUD-ENM, indican que las zeolitas combinadas con carbono pueden aumentar la capacidad de adsorción del hidrógeno hasta un 18%. Además, estas zeolitas podrían ser fundamentales en el almacenamiento de oxígeno, necesario para el funcionamiento de las pilas de combustible y la supervivencia de la tripulación, ya que permitirían mantener una reserva adecuada de oxígeno en ambientes cerrados y hostiles. Esto resulta de interés no solo para las operaciones submarinas prolongadas, sino también para garantizar la seguridad en situaciones de emergencia, donde el suministro de aire puede estar comprometido.
El proyecto también integrará herramientas de Machine Learning para optimizar tanto la síntesis y como los procesos de adsorción, permitiendo ajustes que mejoren la eficiencia y seguridad operativa. Se espera que los avances generen soluciones de almacenamiento más eficientes, compactas y seguras, contribuyendo significativamente al rendimiento y autonomía de los submarinos AIP y mejorando su capacidad para operar largos períodos sin emerger.

PICUD-2024-02: EspTAA

Estudio del empleo de técnicas de acústica avanzada para la identificación y caracterización de pérdidas de espesor y poros en la obra viva de buques

Investigador Principal: Gerardo González-Cela Echevarría

Equipo Investigador: Francisco Javier Rodríguez Rodríguez, Pedro Carrasco Pena

Presupuesto: 12.700 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 29/01/2024 al 30/06/2026). En ejecución.

Resumen: Actualmente, las pruebas que se desarrollan para comprobar la estanqueidad entre compartimentos de buque implican métodos costosos en tiempo y poco rigurosos, a pesar de que para asegurar la Seguridad Interior es imprescindible mantener dicha propiedad. En este contexto nació el proyecto de investigación PICUD-2023-02 “Estudio del comportamiento de elementos y sistemas asociados a la estanqueidad entre compartimentos de buque y caracterización de niveles sonoros generados por elementos vibrantes mediante técnicas de acústica avanzada (DnTAA)”, financiado por el CUDENM. Este proyecto, que podría aportar a Defensa un nuevo método para evaluar la estanqueidad en los buques, se está abordando, desde enero 2024, mediante trabajos en dos ámbitos complementarios: a) trabajos en laboratorio y b) Trabajos a bordo de buques, interpretando la relación entre los mapas acústicos obtenidos y las causas de pérdidas de estanqueidad en puertas y escotillas.
Los trabajos desarrollados en laboratorio han detectado una posible vía de estudio complementaria: la necesidad de evaluar si resulta posible la detección de poros y pérdidas de espesor en la chapa del casco de un buque (obra viva) mediante las citadas técnicas de acústica avanzada. Técnicas caracterizadas por una recogida de datos de modo continuo. Ello implicaría mejorar los métodos que actualmente se emplean, basados en ensayos por ultrasonidos de medición discreta, que solo detectan el defecto cuando se acierta con él durante las posiciones de muestreo. De esta necesidad revelada surge el presente proyecto de investigación, complementario al proyecto EspTAA, el cual propone elaborar un “protocolo para la detección de poros y pérdidas de espesor en la obra viva de buques mediante técnicas de acústica avanzada”.

PICUD-2024-03: TempResp

Estudio del tiempo de respuesta del alumnado en situaciones de estrés

Investigador Principal: Débora Cores Carrera

Equipo Investigador: Pedro Carrasco Pena, Gerardo González-Cela Echevarría, Alicia Vázquez Carpentier, Rodrigo Mariño Villar (USC), María Álvarez Hernández (UVigo) 

Equipo de Trabajo: María del Mar Costa López (ENM)

Presupuesto: 6.354 €

Periodo y estado de ejecución: Un año +prórroga (del 29/01/2024 al 30/06/2026). En ejecución.

Resumen: Los estudios relacionados con el correcto desarrollo y funcionamiento de las funciones cognitivas, como la memoria, la atención, la orientación y la percepción de los individuos, han experimentado un notable crecimiento. Este se debe, en gran medida, a los avances en la identificación y diagnóstico de enfermedades y trastornos que afectan directamente al rendimiento cognitivo. En los últimos años, se ha observado un notable aumento en el número de dolencias asociadas al estrés, el cansancio crónico y la fatiga, factores que también pueden afectar negativamente al rendimiento cognitivo tanto en entornos cotidianos como en contextos de mayor exigencia.
En un contexto militar, donde la velocidad y precisión de las decisiones pueden marcar la diferencia entre el éxito o el fracaso de una misión, el funcionamiento óptimo de las habilidades cognitivas es esencial. Las condiciones bajo las cuales se desarrollan las operaciones militares implican un alto grado de estrés o fatiga, lo que puede comprometer la capacidad de concentración, memorizar información relevante o percibir amenazas.
Las misiones militares requieren de respuestas rápidas y coordinadas (Orden DEF/707/2020, de 27 de julio, por la que se desarrolla la organización básica de la Armada). Así no solo se exige que cada individuo responda de manera eficiente, sino que sea capaz de coordinarse con el resto del equipo.
En este trabajo se pretende ver la influencia de distintas variables en las capacidades de atención y concentración, y por ende los tiempos de respuesta, del alumnado del CUD-ENM. Para ello se evaluará el impacto en sus tiempos de respuesta durante tareas de navegación explorando la correlación entre el nivel de estrés percibido y el rendimiento cognitivo.
Se diseñará un test rápido que el alumnado realizará, antes y después de la instrucción, a través de un dispositivo móvil. Con los datos obtenidos se realizará un estudio correlativo entre distintas variables que pueden afectar a los tiempos de respuesta.

PICUD-2024-04: EIDUD

Estudio Integral de Dispositivos de Un Solo Uso para Defensa

Investigador Principal: Alicia Vázquez Carpentier

Equipo Investigador: Débora Cores Carrera, María Álvarez Hernández (UVIGO)

Equipo de Trabajo: Sergio Borrallo Tirado

Presupuesto: 9.050 €

Periodo y estado de ejecución: Dos años (del 29/01/2025 al 31/12/2026). En ejecución.

Resumen: Las Fuerzas Armadas cuentan con una gran variedad de recursos para la realización de las misiones encomendadas. Entre ellos están los dispositivos de un solo uso, mecanismos que están todo su ciclo de vida a la espera y una vez cumplida su función pierden totalmente sus capacidades. Debido a su propia naturaleza, el control de calidad y la fiabilidad de estos sistemas deben ser exhaustivos dado que no es posible observar su fallo hasta el momento de su utilización. Para ello, es importante investigar su tiempo de vida útil desde una perspectiva matemático-estadística, que consiga estimar de forma óptima, cuál puede ser la probabilidad de fallo y modelizar bajo qué circunstancias suceden estos.
Bajo esta problemática, el proyecto Estudio Integral de Dispositivos de Un Solo Uso para Defensa (EIDUD), plantea una investigación con dos perspectivas diferenciadas. Por un lado, en su rama teórica se propone estudiar las distribuciones de las variables que definen el comportamiento de la fiabilidad y del tiempo de vida de un dispositivo de un solo uso y la estimación de los parámetros correspondientes. Se considerará una perspectiva paramétrica clásica como punto de partida hasta poder abordar el problema desde una visión no paramétrica o semiparamétrica. Por otro lado, el proyecto propone una rama experimental con el estudio explícito de un dispositivo de un solo uso habitual en Defensa como es la pólvora de los cartuchos de 9 × 19 mm, dando así consistencia y completando la parte más aplicada de toda investigación.
El estudio completo anterior permitirá establecer ciertos principios teóricos sobre el control de calidad de estos dispositivos, así como una caracterización clara de la fiabilidad y tiempo de vida de la pólvora, permitiendo entender las ideas que subyacen en el análisis de la fiabilidad de los dispositivos de un solo uso.

PICUD-2024-05: COOLtronic

Desarrollo y evaluación de intercambiadores de calor de microcanales para la refrigeración avanzada de dispositivos electrónicos

Investigador Principal: Jose Ignacio Iglesias Prado

Equipo Investigador: Lara Febrero Garrido, Antón Cacabelos Reyes, Ana Ogando Martínez, Miguel Ángel Gómez Rodríguez (UVigo), Luis Lugo Latas (UVigo), Javier Pérez Vallejo (UVigo).

Presupuesto: 20.140 €

Periodo y estado de ejecución: Dos años (del 29/01/2025 al 31/12/2026). En ejecución.

Resumen: Los dispositivos electrónicos modernos pueden realizar tareas más complejas y demandantes en términos de capacidad de procesamiento, conduciendo a un mayor flujo de calor disipado. A pesar de los recientes avances en refrigeración, no se ha conseguido una adecuada eliminación del calor disipado por los componentes electrónicos, comprometiendo el rendimiento, la probabilidad de fallos y la vida útil de tales dispositivos. Por lo tanto, desarrollar sistemas de refrigeración avanzados aplicables a sistemas electrónicos centra gran parte de los esfuerzos de la comunidad científica.
El ámbito de la seguridad y la defensa demanda sistemas electrónicos con requerimientos más exigentes, por lo que surge la imperiosa necesidad de desarrollar sistemas de refrigeración que garanticen prolongar su vida operativa desde el punto de vista tanto estructural como del funcionamiento de los equipos y sistemas que forman parte de las diferentes bases e instalaciones. Obtener sistemas de refrigeración avanzados aplicables a sistemas electrónicos contribuye a aumentar la vida útil de los dispositivos, mejorando su operatividad en las Fuerzas Armadas.
En este proyecto, se pretende desarrollar intercambiadores de calor de microcanales y evaluar su rendimiento en sistemas de refrigeración de dispositivos electrónicos. Para ello, se diseñarán diferentes geometrías de microcanales partiendo de patrones optimizados numéricamente en la bibliografía para su posterior fabricación mediante técnicas de mecanizado por control numérico computarizado y fabricación aditiva. Asimismo, se seleccionarán fluidos de trabajo adecuados para la refrigeración líquida de dispositivos electrónicos, los cuales serán caracterizados en términos de su comportamiento termofísico para la transferencia de calor. Posteriormente, se diseñará y construirá un banco de ensayos para evaluar experimentalmente el rendimiento de transferencia de calor y las pérdidas de carga de los intercambiadores de calor de microcanales previamente fabricados. Mediante esta caracterización completa, se podrán validar sistemas con mayor vida útil, mejor rendimiento y un mayor grado de autonomía

PICUD-2024-06: ValorizAr

Análisis de la digestión anaerobia como estrategia de tratamiento y valorización energética de aguas residuales y residuos orgánicos de buques de la Armada

Investigador Principal: Lorena González Gil

Equipo Investigador: Rosa Devesa Rey, Santiago Urréjola Madriñán, Francisco Javier Rodríguez Rodríguez, Arturo González Gil, Lara Febrero Garrido, Leticia Pérez Rial, Marta Carballa Arcos (USC)

Presupuesto: 21.300 €

Periodo y estado de ejecución: Dos años (del 29/01/2025 al 31/12/2026). En ejecución.

Resumen: El proyecto ValorizAr surge con el fin de contribuir a la reducción del impacto ambiental de los buques de la Armada de una manera integral. Para ello, el objetivo principal del proyecto consiste en aportar una solución técnica óptima, basada en la digestión anaerobia, que permita no sólo el tratamiento de aguas residuales y residuos orgánicos procedentes de buques de la Armada, sino también su valorización energética mediante la producción de biogás. Para seleccionar los buques de la Armada objeto de estudio se hace necesario, en primer lugar, evaluar los sistemas de tratamiento instalados en la actualidad: tipo de tecnología de tratamiento y recolección, caracterizar las aguas residuales y residuos orgánicos y la eficacia actual de eliminación de contaminantes. Con el fin de alcanzar una máxima producción de biogás y minimizar la concentración de contaminantes convencionales (sólidos, materia orgánica, nutrientes, coliformes) y emergentes (concretamente microcontaminantes orgánicos del ámbito farmacéutico) a descargar en el mar, se plantean tres estrategias para optimizar el proceso de digestión anaerobia: i) trabajar en condiciones de temperatura mesófilas o termófilas; ii) codigerir en diferentes proporciones aguas residuales negras o lodos (según disponibilidad) con la fracción orgánica de los residuos sólidos orgánicos generados a bordo (mayoritariamente procedentes del procesado de alimentos); iii) modificar la composición (proporción de lípidos, proteínas y carbohidratos) de los residuos orgánicos a co-digerir. Finalmente, se pretenden cuantificar los consumos reales de energía en los buques de la Armada seleccionados para, a partir de los resultados experimentales de producción de biogás óptimos, estimar la contribución energética y la viabilidad técnica de instalar esta tecnología a bordo. Para afrontar dichos retos de una manera holística, el proyecto cuenta con un equipo multidisciplinar y con experiencia previa en el ámbito de investigación.

PICUD-2023-01: POSEIDON

Plataforma de desarrollo, ensayo y validación de un gemelo digital oceanográfico

Investigador Principal: José Antonio González Prieto

Equipo Investigador: Pablo Sendín Raña

Presupuesto: 16.128 €

Periodo y estado de ejecución: Dos años (del 17/01/2024 al 16/01/2026). En ejecución.

Resumen: La aplicación de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) en la implantación de las tecnologías 4.0 es un tema crucial en la transformación digital de la economía y la gestión de los recursos, tanto para la Armada como para la sociedad civil. La creación de gemelos digitales avanzados desempeña un papel fundamental en este proceso, ya que permite una gestión eficiente de los recursos disponibles y una integración inteligente de datos espaciales en un entorno en constante cambio. Teniendo esto en cuenta, uno de esos entornos donde existe la necesidad de comprensión, monitorización y actualización, todo ello de la forma más dinámica posible, es el marino. Algunos de sus datos clave hacen referencia al conocimiento del relieve submarino (batimetría); a la información meteorológica (incluye datos sobre viento, corrientes y condiciones climáticas); y las cartas náuticas, entre otros.
El proyecto de investigación Plataforma de desarrollo, ensayo y validación de un gemelo digital oceanográfico (POSEIDON), plantea la implementación de una plataforma que permita el desarrollo, ensayo y validación de un Gemelo Digital Oceanográfico (GDO), orientado a un sistema de apoyo a la navegación y a la toma de decisiones a bordo de plataformas navales. Para definir un GDO de estas características se opta por definir una plataforma basada en una arquitectura distribuida a triple nivel: (i) nodo central, (ii) nodo embarcado, y (iii) nodo de apoyo.

PICUD-2023-02: DnTAA

Estudio del comportamiento de elementos y sistemas asociados a la estanqueidad entre compartimentos de buque y caracterización de niveles sonoros generados por elementos vibrantes mediante técnicas de acústica avanzada

Investigador Principal: Francisco Javier Rodríguez Rodríguez

Equipo Investigador: Gerardo González-Cela Echevarría, Pedro Carrasco Pena, Jorge Eiras Barca

Presupuesto: 12.600 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 17/01/2024 al 16/07/2025). En ejecución.

Resumen: Actualmente el plan de inspecciones y pruebas que se desarrollan para comprobar la estanqueidad entre compartimentos de buque implica métodos poco rigurosos, a pesar de que para asegurar la Seguridad Interior es imprescindible mantener dicha propiedad. Por otra parte, la baja emisión acústica y de ruidos en un buque de guerra se considera primordial. En este contexto, tratando de paliar el déficit existente, el presente proyecto de investigación pretende estudiar, en diferentes situaciones de uso (estado, dimensiones, mantenimiento, anomalías recientes…), la estanqueidad entre locales de buque en relación al comportamiento de los elementos y sistemas asociados a dicha propiedad (puertas, mamparos y cerramientos). Para ello, se recogerá información acústica mediante medidas in situ, se abordará el posterior diagnóstico de resultados en laboratorio y se obtendrán las pertinentes conclusiones derivadas del proceso. Así mismo, se llevará a cabo la caracterización de los niveles sonoros generados por elementos radiantes y la detección de posibles funcionamientos anómalos. Todo ello, aplicando técnicas de acústica avanzada, novedoso sistema que está asumiendo una gran importancia como lo refleja su empleo en la industria del automóvil, naval y aeronáutica. En base a las lecciones aprendidas se pretende elaborar, como un resultado de la investigación, un protocolo para el mantenimiento de la flota de la Armada que permita mejorar la calidad acústica interior e incrementar la eficiencia de los programas de mantenimiento.

PICUD-2023-03: BATMAP3D

Fusión de datos LiDAR multiescala para el mapeo topobatimétrico de la costa

Investigador Principal: Iván Puente Luna

Equipo Investigador: Xavier Núñez Prieto, Francisco Troncoso Pastoriza

Presupuesto: 9.400 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 17/01/2024 al 16/04/2025). En ejecución.

Resumen: El creciente aumento de la población y el alcance desconocido que el cambio climático podría tener en las zonas costeras obliga a abordar con nuevos métodos de predicción los diferentes peligros que afectan a estas áreas, que podrían derivar en procesos de erosión o inundaciones con consecuencias socioeconómicas muy negativas. Para ello, es clave investigar la pendiente de la interfaz primaria entre la tierra y el océano, fundamental en los procesos costeros, pero que presenta dificultades para su mapeado al constituir sistemas con dinámicas complejas, altamente no lineales. El proyecto se centra en explorar la viabilidad de fusionar datos LiDAR (Light Detection and Ranging) provenientes de plataformas satelitales y terrestres adquiridos en distintos intervalos temporales para crear mapas detallados de la topografía submarina en aguas poco profundas. Este enfoque busca por tanto desarrollar una metodología para monitorear las áreas costeras utilizando LiDAR de satélites, particularmente ICESat-2, e integrar estos datos con la información obtenida por un sistema LiDAR topográfico para realizar mediciones locales en playas durante la bajamar, completando así la información batimétrica generada actualmente por otros sistemas.

PICUD-2023-04: AnMoCo

Análisis y modelización de concentración de CO₂ en espacios interiores y embarcaciones del CUD-ENM y de la ENM

Investigador Principal: Pedro Carrasco Pena

Equipo Investigador: Jorge Eiras Barca, Débora Cores Carrera, Gerardo González-Cela Echevarría, María Álvarez Hernández, Alicia Vázquez Carpentier , Rodrigo Mariño Villar

Equipo de Trabajo: Pedro Fernández de Córdoba Castellano (UPV), Jesús Cillero Ares (Armada), ENERGESYS

Presupuesto: 5.200 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 17/01/2024 al 16/07/2025). En ejecución.

Resumen: En las ciudades llevamos años intentando mejorar un factor que mata a millones de personas cada año: «La contaminación, normalmente en las ciudades, provocó en 2019 nueve millones de muertes en todo el mundo (…) De hecho, en 2019, de los nueve millones de muertes en todo el planeta atribuibles a la contaminación, la mala calidad del aire, tanto doméstica como ambiental, fue la responsable de 6,67 millones.» (Extracto de la actualización del Informe The Lancet Commission on Pollution and Health,). Este estudio da una idea clara de las consecuencias de la contaminación en la supervivencia del individuo, y deja claro que el control ambiental contribuye a mejorar la salud de las personas [Contaminación del aire ambiente (exterior) – who.int]
La mejoría de la calidad ambiental en exteriores suele implicar políticas y consensos amplios. Cuando vamos a espacios más reducidos, se pueden adoptar medidas unilaterales que mejoran su calidad del aire: uso de pinturas que reaccionan con CO₂ en interiores de un parking o un túnel, ventilación en áreas comerciales… y si vamos a espacios más pequeños todavía, el control de la calidad y su mejora se pueden llevar a cabo con medidas más asequibles pero que dependen, en un primer momento, de la monitorización.
En los últimos años ha aumentado considerablemente la preocupación por la calidad del aire en interiores debido a la explosión de contagios durante la pandemia por el virus SARS-COV 2. En ese caso se optó por realizar diversas actuaciones en distintos campos, desde elementos organizacionales hasta medidas de ventilación, limpieza y desinfección como se recogen en las guías del INSST o el Centro para la Detección y Control de Enfermedades (CDC).
Las estrategias utilizadas en la ventilación han sido vacilantes desde el principio de la aplicación de las medidas, demostrándose que una buena ventilación de los espacios, como aulas o espacios reducidos de trabajo, minimiza el riesgo de contagio de forma objetiva.
En trabajos publicados por distintos organismos como la NTP 243: Ambientes cerrados: calidad del aire (insst.es), NTP 549: El dióxido de carbono en la evaluación de la calidad del aire interior. (insst.es), Cómo mejorar la calidad del aire de los interiores | US EPA, Normativa europea (miteco.gob.es), o el Plan Nacional de Salud y Medio Ambiente (sanidad.gob.es) se establecen pautas generales de comportamiento para proceder y ventilar de forma mecánica siguiendo decálogos que no se basan en parámetros estáticos fuera de todo control inteligente. Esto hace que el uso de sensores del campo del Internet de las cosas (IoT) sea un elemento para tener presente en el control ambiental de espacios cerrados.
Por otra parte, las últimas informaciones aparecidas que relacionan de forma directa la concentración del CO₂ con la propagación del virus de la COVID-19, hacen recomendable someter a control inteligente los procesos de ventilación de los espacios cerrados.
Si partimos de las concentraciones normales en espacios abiertos del CO₂, que oscilan entre las 360 ppm en una zona despejada fuera de las ciudades, las 650–750 ppm en las ciudades y superiores a 1000 ppm en espacios cerrados, tendremos un elemento determinante de la calidad del aire.
Con todo lo anterior, parece aconsejable la instalación de sistemas de control ambiental en los espacios cerrados que nos permitan determinar de forma dinámica la concentración de CO₂. En el mercado existen distintos sistemas de este tipo, haciéndose idóneos para ello sistemas IoT que permiten el almacenamiento de datos para su posterior minería y tratamiento, además de herramientas activas de control inmediato y toma de decisiones sobre la ventilación.
El objetivo general de este proyecto es sentar las bases para mejorar las condiciones ambientales de los espacios interiores en el CUD-ENM, la ENM y en las lanchas de instrucción. Para ello comenzaremos instalando sensores para control ambiental con la finalidad de determinar las necesidades de ventilación de los locales monitorizados.
Con los datos obtenidos desde los diferentes sensores realizaremos un análisis previo a la construcción de modelos que puedan ser extrapolables a espacios de similares características en edificios o buques. Este análisis no sólo debe orientarse sobre un control de posibles agentes como virus debe ir más allá considerando otros factores como son el envejecimiento prematuro por respirar en ambientes con altas concentraciones de CO₂, elevación de la presión sanguínea, dolores de cabeza, pérdida de la concentración o agotamiento.

PICUD-2023-05: BEAMSAT

Desarrollo de un sistema demostrador de técnicas de beamforming para señales satelitales con aplicación a radar pasivo y GNSS spoofing

Investigador Principal: José María Núñez Ortuño

Equipo Investigador: José González Coma, Francisco Troncoso Pastoriza, Rubén Nocelo López

Presupuesto: 6.233 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 17/01/2024 al 16/07/2025). En ejecución.

Resumen: Desde hace dos años, varios componentes del grupo de investigación «Ingeniería Informática y Telecomunicaciones (INFOTEC)» del Centro Universitario de la Defensa en la Escuela Naval de Marín, vienen trabajando en dos líneas de vital importancia para la Defensa y Seguridad: “Perturbación y suplantación de señales GNSS” y “Aplicaciones del Radar Pasivo”.
La primera línea consiste en el desarrollo de herramientas y procedimientos para la perturbación (jamming) y suplantación (spoofing) de señales GNSS para navegación y tiempo. Los avances conseguidos por el grupo en este campo, gracias en gran medida al proyecto “Desarrollo de un demostrador avanzado para la perturbación de sistemas que emplean GNSS (PASPOS)” (PICUD-2022-04), financiado por el CUD-ENM, les han permitido desarrollar un prototipo funcional de bajo coste para realizar ataques contra receptores GPS embarcados en unidades de la flota, que ha sido empleado con cierto grado de éxito en diversas campañas como las MARSEC 22 y 23, NEMO-22 y MINEX-23.
La efectividad de los ataques realizados es casi del 100% en el caso de que la «victima» sea un receptor GPS civil. En el caso de receptores militares, sólo se ha podido conseguir el jamming (denegación de servicio) en algunas unidades, pero no la suplantación de la posición y/o tiempo. Los GPS militares emplean una señal muy robusta y protegida (encriptada) que impide lograr este tipo de ataques.
Ante este reto, el equipo mencionado tiene la intención de seguir trabajando en nuevos métodos de ataque que permitirían suplantar este tipo de señales. Una de las soluciones más prometedoras es la regeneración y retransmisión de las señales originales de los satélites introduciendo un ligero retardo deliberado y controlado en cada una de ellas. Para conseguir este objetivo es preciso disponer de un sistema de antenas que permita realizar un apuntamiento electrónico selectivo a cada uno de los satélites o beamforming para filtrar espacialmente la señal de cada uno de ellos.
La segunda línea de trabajo del equipo, iniciada con el proyecto interno del CUD-ENM denominado “Análisis de configuraciones MIMO para la mejora de las prestaciones de RAdares PAsivos con aplicación al ámbito MARítimo (MIRAPAMAR)” (PICUD-2021-06) ha permitido al equipo de trabajo desarrollar un demostrador de radar pasivo para blancos marítimos, totalmente operativo, que emplea como iluminadores de oportunidad los transmisores de televisión digital terrestre (DVB-T) en el entorno de la Escuela Naval Militar de Marín. Una limitación intrínseca a este prototipo es su imposibilidad detectar blancos que se encuentren mar a dentro, es decir, cuando ya no existe cobertura de las emisiones de DVB-T a partir de cierta distancia de la costa.
Muchos investigadores se encuentran trabajando en el aprovechamiento de otros iluminadores de oportunidad, especialmente los transmisores satelitales. La proliferación de constelaciones de satélites LEO en los últimos años, permite que, prácticamente en cualquier parte del mundo, existan siempre señales procedentes de satélites de posicionamiento, (GPS y GALILEO), servicios de internet (STARLINK e INMARSAT), comunicaciones (DVB-S), observación de la tierra (PAZ), etc. Para poder emplear las señales de estos satélites en un sistema de radar pasivo, es necesario disponer de un array de antenas que permitan hacer un apuntamiento correcto mediante técnicas de beamforming.
Resulta evidente que las dos líneas de trabajo del grupo coinciden en la necesidad de disponer de un array de antenas satelitales con las que poder realizar el apuntamiento, filtrado y seguimiento de los distintos satélites de una constelación, cuyas señales puedan ser empleadas en un escenario de radar pasivo y de GNSS respectivamente

PICUD-2022-01: SUNTIBIP

Vehículo submarino no tripulado para inspección de buques, artefactos navales e instalaciones portuarias

Investigador Principal: Antonio Eirís Barca

Equipo Investigador: José María Núñez Ortuño, Pedro Carrasco Pena, Guillermo Lareo Calviño.

Presupuesto: 11.710 €

Periodo y estado de ejecución: Dos años + prórroga (del 01/01/2023 al 30/06/2025). En ejecución.

Resumen: La proliferación de vehículos no tripulados (UV) en el entorno aéreo (UAV), marino (ROV, USV, UUV) y terrestre es notoria (UGV). Vehículos destinados a la vigilancia e inspección, modelos dedicados al transporte y unidades de combate están cada vez más presentes en los ámbitos civil, militar y de la seguridad, en vertiente profesional pero también para el ocio. La fabricación aditiva, por otra parte, apoyada en procesos computerizados de diseño y simulación, permite el empleo de piezas únicas adaptadas a las necesidades de nuestros diseños, a un coste reducido. Al mismo tiempo, facilita la modificación ágil de prototipos avanzando en el proceso de diseño con mayor rapidez y pone a disposición del usuario la capacidad de fabricar sus propios repuestos o piezas modificadas, con una inversión reducida en equipamiento y relativa sencillez en el proceso.
SUNTIBIP pretende el diseño y fabricación de un sistema compuesto por un vehículo submarino no tripulado (UUV) de pequeñas dimensiones y bajo coste, apoyado en la fabricación aditiva y el entorno de control de código abierto ArduSub, destinado a la navegación a bajas profundidades de inmersión, suficientes para realizar la inspección de la obra viva de buques e instalaciones portuarias, y su estación de control, portátil. El submarino podrá ser operado remotamente o actuar de manera semiautónoma, con misiones predefinidas, y para ello se comunicará con la estación con un sistema mixto, alámbrico (hasta la unidad relé de comunicación) e inalámbrico (entre esta y la estación). Además, se explorará la posibilidad de emplear comunicación inalámbrica en ambos segmentos, mediante el empleo de módems acústicos para el segmento subacuático.

PICUD-2022-02: P-FIND

Fabricación aditiva de estructuras multifuncionales para el tratamiento de aguas residuales y la recuperación del fosfato

Investigador Principal: Rosa Devesa Rey

Equipo Investigador: Jesús del Val García , Lorena González Gil , Santiago Urréjola Madriñán , Andrés Suárez García (UVigo), Xanel Vecino Bello (UVigo)

Presupuesto: 5.445 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 01/01/2023 al 30/06/2024). Finalizado.

Resumen: El proyecto P-FIND ha generado avances en el desarrollo de tecnologías innovadoras para el tratamiento de aguas residuales y la recuperación de fosfatos, alineándose con los principios de sostenibilidad y economía circular. A nivel científico-técnico, se han explorado nuevas estrategias basadas en la fabricación aditiva de membranas funcionalizadas y en la utilización de hidróxidos dobles laminares (HDL) como adsorbentes. Estos desarrollos permiten mejorar la eficiencia de los sistemas de filtración y adsorción, abriendo nuevas posibilidades para su aplicación en el tratamiento de aguas contaminadas.
Desde una perspectiva ambiental, la implementación de estos materiales avanzados podría reducir el impacto de la contaminación por fosfatos y otros compuestos en ecosistemas acuáticos, contribuyendo a la mitigación de la eutrofización. Asimismo, la recuperación de fosfatos mediante cristalización en estruvita o hidroxiapatita busca fomentar un enfoque de economía circular, promoviendo el reaprovechamiento de este recurso clave para la agricultura, si bien este aspecto no ha conseguido alcanzar los resultados esperados.
A pesar de las dificultades encontradas en la fase de recuperación del fosfato en condiciones reales, el conocimiento adquirido en este proyecto servirá como base para futuras investigaciones y optimización del proceso. Los resultados obtenidos han sido difundidos a través de publicaciones científicas y congresos, fortaleciendo la visibilidad del equipo de investigación en el ámbito de la ingeniería ambiental. Además, la colaboración con investigadores externos ha permitido fortalecer los vínculos científicos y, por lo tanto, la fortaleza institucional.
En términos de impacto en el CUD-ENM, este proyecto refuerza su posicionamiento en el ámbito de la investigación aplicada, promoviendo la innovación en tecnologías de descontaminación, sostenibilidad y tecnologías verdes.

Difusión de resultados:

• L. González-Gil, R. Devesa-Rey, E. Togores de Vicente, S. Urréjola-Madriñán. Removal mechanisms of ibuprofen and nutrients in microalgae reactors. Water, Innovation & Circularity Conference (WICC), Atenas (Grecia), 2023.
• R. Devesa-Rey, X. Vecino Bello. Dopaje de una hidrotalcita de Mg/Al con surfactantes para el tratamiento de aguas. XI Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2024

PICUD-2022-03: RnMod

Desarrollo de modelos predictivos del comportamiento del gas radón en edificios para el diseño de estrategias de mitigación

Investigador Principal: Arturo González Gil

Equipo Investigador: Antón Cacabelos Reyes, Lorena González Gil, Lara Febrero Garrido, Ana Ogando Martínez, Mercedes Solla Carracelas (UVigo), Miguel A. Gómez Rodríguez (UVigo), José Antonio Orosa García (UdC)

Presupuesto: 15.200 €

Periodo y estado de ejecución: Dos años + prórroga (del 01/01/2023 al 30/06/2025). En ejecución.

Resumen: El gas radón es un elemento radioactivo que se encuentra en el ambiente como consecuencia de la descomposición del uranio presente en la corteza terrestre. Tiende a acumularse en espacios interiores, lo que supone un riesgo para la salud; concretamente, se asocia a un aumento en la probabilidad de sufrir cáncer de pulmón. Con el fin de cumplir la normativa vigente y minimizar los niveles de exposición a este gas en edificios existentes, que no se han construido con ninguna medida anti-radón, es fundamental avanzar en el desarrollo de modelos predictivos lo suficientemente precisos como para diseñar medidas de mitigación eficientes en base a ellos. Sin embargo, los estudios actuales son el resultado de modelizar ambientes muy controlados (fuentes de emisión originadas por probetas con una proporción conocida de uranio, niveles bajos de radón, etc.) que distan de situaciones reales y en los que se han asumido multitud de simplificaciones, siendo su precisión y posible extrapolación muy limitadas.
Este proyecto pretende desarrollar una herramienta basada en modelos predictivos que permita simular el comportamiento del gas radón en espacios interiores reales, para así poder comparar diferentes estrategias de mitigación y seleccionar la más apropiada en cada edificio. El mayor reto para lograrlo radica en la gran variabilidad que presenta la concentración de radón a lo largo del tiempo y de diferentes localizaciones. Este hecho es consecuencia de las numerosas variables que combinan sus efectos, dificultando la simulación de su comportamiento. Para poder obtener la mencionada herramienta, en primer lugar, se desarrollará una metodología para identificar los principales focos de inmisión de radón mediante un número reducido de mediciones. En segundo lugar, se elaborará un modelo basado en técnicas de machine learning capaz de predecir la tasa de inmisión hacia el interior del edificio en función de las principales variables de las que depende. A continuación, se desarrollará un modelo en CFD capaz de predecir cómo se comporta el gas radón en un espacio interior, teniendo en cuenta la tasa de inmisión de radón y las condiciones de ventilación a las que esté sometido. Por último, se aplicarán los modelos desarrollados para definir la estrategia de mitigación óptima en un edificio determinado.

PICUD-2022-04: PASPOS

Desarrollo de un demostrador avanzado para la perturbación de sistemas que emplean GNSS

Investigador Principal: José María Núñez Ortuño

Equipo Investigador: José González Coma, María Álvarez Hernández, Francisco Troncoso Pastoriza, Rubén Nocelo López

Equipo de Trabajo: Pedro Fernández de Córdoba Castellano (UPV), Jesús Cillero Ares (Armada), ENERGESYS

Presupuesto: 1.860 €

Periodo y estado de ejecución: Un año (del 01/01/2023 al 31/12/2023). Finalizado.

Resumen: El Centro Universitario de la Defensa en la Escuela Naval Militar (CUD-ENM) ha desarrollado un equipo perturbador de sistemas receptores GNSS denominado LOKI, que permite realizar ataques de jamming y spoofing en varias bandas y constelaciones simultáneamente, suplantando posición y tiempo GPS con gran precisión.
LOKI tiene carácter portátil, de dimensiones reducidas y fácil traslado, lo que permite desplazarlo para realizar estas pruebas con bajo impacto económico para la Armada.
El sistema desarrollado ha sido probado con éxito en diferentes ediciones de los ejercicios MARSEC, MINEX y NEMO con un alto grado de efectividad.

Difusión de resultados:

• M. Núñez Ortuño, J.P. González Coma, R. Nocelo López, F. Troncoso Pastoriza, M. Álvarez Hernández, M. Pérez Vilda. Sistema multiestático para la suplantación (spoofing) de señales GPS. X Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2023.

PICUD-2022-05: TACLAB360

Laboratorio de combate virtual para simulación inmersiva de adiestramiento militar táctico

Investigador Principal: Xavier Núñez Nieto

Equipo Investigador: Francisco Troncoso Pastoriza, Miguel Rodelgo Lacruz, Iván Puente Luna, Pablo Falcón Oubiña (UVigo)

Presupuesto: 12.215 €

Periodo y estado de ejecución: Dos años + prórroga (del 01/01/2023 al 30/06/2025). En ejecución.

Resumen: La actual proliferación de la pujante Industria de Cuarta Generación (i4.0), ha supuesto un incremento significativo en la incursión y consolidación del mundo digital, dentro de las Fuerzas Armadas (FAS). En este marco operativo, la presencia de técnicas y metodologías orientadas a la simulación virtual para el adiestramiento militar, se ve reflejada en múltiples proyectos de gamificación que engloban a los tres ejércitos: Armada, Tierra y Aire. Este proyecto propone el empleo de dicha tecnología para el modelado 3D hiperrealista de un “battle lab” (laboratorio de combate), que sirva como plataforma de entrenamiento virtual esférico (360º) para el adiestramiento táctico de combate de los especialistas de las Fuerzas Armadas (FAS) españolas. Mediante diversas técnicas avanzadas de diseño asistido por ordenador (ACAD), se recreará el entorno gráfico característico y se llevará a cabo la simulación fotorrealista del mismo. Además, se complementará el modelado asistido por ordenador con tecnología de realidad virtual en 360º (RV360) para conseguir una sensación totalmente inmersiva por parte del usuario y se dotará a los elementos del escenario de vida propia mediante Inteligencia Artificial (IA), recreando de manera fehaciente las distintas Reglas de Ataque (ROA) implicadas en el campo de batalla real. Del mismo modo, por medio de tecnología de Impresión 3D se llevará a cabo la fabricación aditiva de los componentes de acople entre el escenario virtual y el dispositivo de tiro necesario para su conectividad. Todo el proceso se llevará a cabo mediante la combinación de diferentes técnicas y metodologías pertenecientes a la moderna Industria 4.0, que define la esencia de la Cuarta Revolución Industrial: ACAD, Realidad Virtual, Inteligencia Artificial, Retroingeniería e Impresión 3D.

PICUD-2022-06: MoUAV

Modular Autonomous Underwater Vehicle

Investigador Principal: Carlos Pérez Collazo

Equipo Investigador: José Antonio González Prieto, Araceli Regueiro Pereira, Guillermo Lareo Calviño, Antonio Eirís Barca, Jesús Alonso Caride (Armada), Yogang Singh

Presupuesto: 9.250 €

Periodo y estado de ejecución: Dos años + prórroga (del 01/01/2023 al 30/06/2025). En ejecución.

Resumen: La guerra entre Rusia y Ucrania está demostrando la enorme ventaja táctica que presentan los sistemas no tripulados de bajo coste en escenarios de guerra hibrida y guerra multidominio. La incorporación de vehículos autónomos capaces de operar sin intervención humana en la guerra antisubmarina (ASW) es una línea interesante de investigación, para la recolección de datos del entorno, por la importancia que estos tienen para operar con seguridad y facilitar el dominio del mar. Esto hace necesario el desarrollo de nuevos conceptos de plataformas navales de bajo coste adaptables a las distintas situaciones operativas. Los vehículos no tripulados submarinos (Unmaned Underwater Vehicles UUVs) se han demostrado de gran utilidad para la realización de múltiples actividades de muy diversa índole, tanto en el mundo de la seguridad y defensa como en la sociedad civil. Esto ha propiciado el desarrollo de múltiples tipologías de UUVs cada vez más especializados hacia la ejecución de actividades concretas, lo que supone un reto logístico desde el punto de vista del operador de este tipo de sistemas. El proyecto de investigación Modular Autonomous Underwater Vehicle (MoAUV), plantea el diseño de un vehículo submarino modular (Modular Underwater Vehicle MUV) de bajo coste. MoAUV se apoya en el diseño modular, permitiendo su configuración para operar en diferentes escenarios operativos (EO), por ejemplo: como ROV (Remotely Operated Vehicle), como AUV (Autonomus Underwater Vehicle) o como planeador submarino (Autonomus Underwater Glider). La plataforma consta de una serie de módulos independientes que pueden ser empleados de forma intercambiable, entre otros, un módulo de estabilización y energía, un módulo de control de la flotabilidad, un módulo de comunicaciones y control de misión, un módulo adaptable a las diferentes cagas útiles y una serie de cascos exteriores intercambiables.

Difusión de resultados:

• C. Pérez Collazo, J.A. González Prieto, A. Eirís Barca, G. Lareo Calviño, A. Regueiro Pereira, M. Ruíz Veiga, Y., Singh. Hacia un vehículo submarino modular no tripulado. X Conferencia Nacional de i+d en Defensa Nacional, DESEI+D-2023.

PICUD-2022-07: NanoEnSol

Desarrollo de fluidos nano-mejorados para el incremento del rendimiento energético de instalaciones solares térmicas

Investigador Principal: Javier Pérez Vallejo

Equipo Investigador: Arturo González Gil, Antón Cacabelos Reyes, Lara Febrero Garrido, Jose Ignacio Iglesias Prado, Luis Lugo Latas (UVigo)

Presupuesto: 15.960 €

Periodo y estado de ejecución: Dos años + prórroga (del 01/01/2023 al 30/06/2025). En ejecución.

Resumen: La energía es una necesidad básica en las sociedades modernas, por lo que un uso eficiente y la sostenibilidad de las opciones de abastecimiento son indispensables. Además, las emisiones de gases provocadas por el consumo de combustibles fósiles para la producción de energía son la principal causa del cambio climático. Por tanto, el ahorro energético y la integración de energíarenovable en las instalaciones centra gran parte de los esfuerzos de la comunidad científica. La Estrategia de Tecnología e Innovación para la Defensa ETID-2020 incluye como línea de investigación prioritaria la búsqueda de opciones de climatización y agua caliente sanitaria integradas y eficientes para bases y campamentos que contribuyan a la reducción del consumo energético total. El principal obstáculo para la mejora de la eficiencia energética de los sistemas de intercambio de calor es la moderada conductividad térmica de los fluidos comúnmente empleados como fluidos de trabajo. Los nanofluidos, dispersiones de nanoaditivos sólidos en el seno de fluidos base, permiten la mejora de esta propiedad. Además, los nanofluidos también han demostrado mejoras en propiedades como la absorción de luz. La determinación experimental exhaustiva y precisa de la conductividad térmica presenta especial relevancia en el proceso de proposición de nuevos nanofluidos. La bibliografía confirma que el método de hilo caliente transitorio es una técnica confiable para la medición de su conductividad térmica. La energía solar térmica implica la transformación de la energía proveniente del sol en calor, que será utilizado en aplicaciones de calefacción o agua caliente sanitaria. El inagotable recurso de la radiación solar hace que esta opción de abastecimiento tenga un elevado potencial tanto para uso residencial como para bases y campamentos situados en zonas de operaciones aisladas, proporcionando un mayor grado de autonomía y la continuidad del suministro. Las instalaciones solares están especialmente expuestas a las distintas variables meteorológicas, lo que dificulta la reproducibilidad de las condiciones de ensayo y, por tanto, la comparación rigurosa entre fluidos de trabajo. El control de estas variables se puede realizar de forma más exhaustiva en un banco de ensayos diseñado ad hoc para la determinación experimental del rendimiento energético de los fluidos. En este proyecto, se pretende la proposición de nuevos fluidos de trabajo con rendimientos mejorados para instalaciones solares térmicas con aplicaciones de calefacción y agua caliente sanitaria residenciales y de bases y campamentos. Para ello, se diseñarán nuevos nanofluidos mono (dispersiones de un único nanomaterial) e híbridos (dispersión de dos o más nanomateriales) seleccionando los nanoaditivos más adecuados en base a rigurosas caracterizaciones. A continuación, se pondrá el foco en la optimización de la estabilidad temporal de las dispersiones y en la determinación experimental de los perfiles termofísicos y ópticos de los nanofluidos propuestos. Se prestará especial atención al comportamiento de la conductividad térmica, que se determinará mediante un conductivímetro de nueva adquisición que utilice la técnica de hilo caliente transitorio. El análisis de estos resultados permitirá la selección de los nanofluidos con un mayor potencial. Posteriormente, se diseñará y construirá un banco de ensayos basado en un colector solar térmico y una fuente de luz controlada. Los nanofluidos previamente seleccionados serán analizados en el nuevo banco y se determinarán sus rendimientos de transferencia de calor en procesos de convección y radiación. Mediante esta caracterización completa, se podrán validar instalaciones con mayores eficiencias, menores consumos energéticos y un mayor grado de autonomía.

Difusión de resultados:

• J.P. Vallejo, L. Febrero-Garrido, A. Cacabelos, A. González-Gil, L. Lugo. Influence of crystal structure on the thermophysical properties and figures-of-merit of propylene glycol: water-based SiC nanofluids. Powder Technology 2024, 433, 119299.
• J.P. Vallejo, L. Febrero-Garrido, J.M. Malagón, A. Cacabelos, A. González-Gil, L. Lugo. Nuevos fluidos nano-estructurados basados en carburos y nitruros metálicos para energía solar térmica en bases e instalaciones. X Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad.
  DESEi+d 2023.

PICUD-2022-08: ELEC4CIM

Nuevos tejidos basados en nanofibras para la uniformidad del cuerpo de Infantería de Marina

Investigador Principal: Jesús del Val García

Equipo Investigador: Rosa Devesa Rey, Jorge Feijoo Conde, Andrés Suárez García (UVigo)

Presupuesto: 11.800 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga  (del 01/01/2023 al 30/06/2024). Finalizado.

Resumen: Uno de los campos de investigación que actualmente focaliza los esfuerzos de una parte importante de la comunidad científica es la obtención de nuevos materiales conformados por fibras con propiedades especiales para su uso en distintos campos como la medicina, la electrónica, los textiles, o la protección medioambiental. Dentro del ámbito militar, la durabilidad, la impermeabilidad y en general, la protección del combatiente frente al medio ambiente o amenazas diversas, son premisas fundamentales que han de cumplir los tejidos en los uniformes militares de campaña de las Fuerzas Armadas. Los materiales de base polimérica se emplean ampliamente en la industria debido a sus excelentes propiedades (aislante eléctrico, bajo coste de producción, alta resistencia mecánica y química) y a su alta capacidad de combinación con otros materiales permitiendo obtener nano/micro materiales con propiedades específicas. De entre las técnicas para fabricar tejidos destaca el «electrospinning» (electrohilado) que permite obtener fibras poliméricas dopadas, y consiste en la elongación de una solución polimérica por medio de fuerzas electrostáticas que superen a las fuerzas de tensión superficial de dicha solución, obteniéndose fibras con diámetros de micrómetros y hasta nanómetros. Las fibras obtenidas tienen un área superficial muy grande con relación al volumen, elevada porosidad, poros interconectados, superficie flexible, y un rendimiento mecánico superior en comparación con otras formas ya conocidas del material. En el presente Proyecto se ha diseñado, construido y puesto a punto un sistema experimental de electrospinning para su utilización en laboratorios de investigación. Además, se ha abordado la fabricación de fibras de policaprolactona dopadas con nanopartículas TiO2 y SiO2 para conferir a los tejidos un alto grado de impermeabilización, capacidades ignífugas y de autolimpieza. En este Proyecto se ha realizado un estudio sistemático de los parámetros de procesamiento para la evaluación de su influencia en la morfología y propiedades de las fibras, las cuales han sido analizadas mediante diversas técnicas de caracterización.

Difusión de resultados:

• J. López Ferrer, J. del Val Garcia, R. Devesa Rey, J. Feijoo Conde, A. Suárez Garcia, F. Soto Maceiras. Fabricación de fibras micrométricas con propiedades avanzadas. XI Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2024.

PICUD-2021-01: TraBoDiT

Training Boat Digital Twin

Investigador Principal: José Antonio González Prieto

Equipo Investigador: Carlos Pérez Collazo, Jorge Eiras Barca, Gerardo González-Cela Echevarría, Pedro Carrasco Pena.

Presupuesto: 3.643 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 01/01/2022 al 30/06/2023). Finalizado.

Resumen: El desarrollo de los denominados gemelos digitales como herramientas avanzadas para la toma de decisiones y la implementación de sistemas de seguridad activos, constituye una de las líneas básicas de investigación de interés para la Armada, ya que tienen una importancia relevante en el proceso de innovación de las plataformas de combate. Dentro de este aérea de investigación tan amplia, el proyecto Training Boat Digital Twin (TraBoDiT) plantea como objetivo principal desarrollar una metodología para la creación de gemelos digitales que permitan simular con precisión adecuada las dinámicas del movimiento de embarcaciones, y específicamente, el de las lanchas de instrucción de la ENM.
Es importante destacar el papel que los sistemas de gemelos digitales tienen en la etapa de formación del personal de la Armada y, por lo tanto, en el futuro, en su seguridad a la hora de realizar sus tareas como oficiales de la Armada. La posibilidad de que los alumnos de la ENM puedan disponer de simulaciones en el SIMNAV que dupliquen, de forma robusta, el comportamiento de los barcos en los que van ser destinados en el futuro, presenta una oportunidad única de mejorar considerablemente su formación militar optimizando el uso de los recursos disponibles. Para ello, el proyecto plantea aprovechar medios materiales y humanos de los que ya dispone la ENM para el desarrollo y validación de este tipo de soluciones:

• Recursos materiales (lanchas de instrucción).
• Simulador de Maniobra y Navegación (SIMNAV).
• Personal dedicado a la investigación (profesores del CUD y la ENM).
• Sesiones de adiestramiento de los alumnos en ambos entornos (real y simulado).

Los trabajos realizados durante el desarrollo del proyecto han dado como resultado la publicación de 2 artículos en revistas del ámbito marino y oceanográfico (JCR/Q1) y 4 artículos en los congresos DESEI 2022 y 2023.

Difusión de resultados:

• González Prieto, José Antonio; PÉREZ-COLLAZO, Carlos; SINGH, Yogang. Adaptive integral sliding mode based course keeping control of unmanned surface vehicle. Journal of Marine Science and Engineering, 2022, vol. 10, no 1, p. 68.
• González Prieto, José Antonio. Adaptive finite time smooth nonlinear sliding mode tracking control for surface vessels with uncertainties and disturbances. Ocean Engineering, 2023, vol. 279, p. 114474.
• González Prieto, José Antonio. Control de embarcaciones de superficie con incertidumbres y perturbaciones mediante modos deslizantes no lineales y adaptativos con convergencia en tiempo finito. IX Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2022.
• José Ignacio Valles Cancela, José A. Olivas and José Antonio González Prieto. Desarrollo de un Evaluador Inteligente de Lógica Borrosa para Aplicaciones en Simuladores de Navegación. X Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2023.
• Álvarez San Martín, José; Moreno Fernández, Jesús; González Prieto, José Antonio; Valles Cancela, José Ignacio; Touza Gil, Ramón. Aplicación de técnicas de aprendizaje profundo a la localización y seguimiento de objetos flotantes empleando drones con cámara. X Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2023.
• José; Moreno Fernández, Jesús; Álvarez San Martín, González Prieto, José Antonio; Valles Cancela, José Ignacio; Touza Gil, Ramón. Aplicación de técnicas de aprendizaje profundo a la localización y seguimiento de objetos en entornos marítimos empleando cámaras de video portátiles. X Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2023.

PICUD-2021-02: POSINT.IA

Plataforma OSINT basada en técnicas de IA para la monitorización de la comunidad de Defensa en Twitter

Investigador Principal: Norberto Fernández García

Equipo Investigador: María Álvarez Hernández, Milagros Fernández Gavilanes, José González Coma, Miguel Rodelgo Lacruz.

Presupuesto: 11.000 €

Periodo y estado de ejecución: Dos años (del 01/01/2022 al 31/12/2023). Finalizado.

Resumen: La comunidad de inteligencia lleva décadas trabajando en el desarrollo de técnicas OSINT (Open Source Intelligence). Sin embargo, la aparición de Internet y el auge de las redes sociales han complicado el panorama en lo que a fuentes se refiere, requiriendo una modernización de los métodos, y llegando incluso a hablarse de la necesidad de una segunda generación de sistemas OSINT. Es por ello por lo que, tanto en el ámbito nacional (como se refleja en la estrategia ETID 2020) como en el internacional, hay un creciente interés en el desarrollo de plataformas que permitan hacer frente a los desafíos que impone este nuevo escenario. Con este fin, el proyecto Posint.IA se ha centrado en el desarrollo de una plataforma OSINT, basada en técnicas de inteligencia artificial (IA) y herramientas open source, para el análisis de contenidos de la red social Twitter / X de interés para el ámbito de la defensa. La plataforma captura información públicamente disponible a través de la API de Twitter / X y aplica técnicas de aprendizaje máquina para identificar contenidos de interés para la temática de defensa. Los contenidos extraídos se procesan a continuación para obtener información de valor: perfiles de usuario más activos, identificación de tendencias temáticas en base al análisis de etiquetas, búsqueda de menciones a ciertos tópicos, estadísticas básicas (ej.: evolución temporal del número de tuits publicados), etc. Toda esta información se muestra a un operador del sistema con la ayuda de un cuadro de mando (dashboard) que permite el análisis visual de la información extraída.

Difusión de resultados:

• Fernández García, M. Álvarez Hernández, M. Fernández Gavilanes, J.P. González Coma, M. Rodelgo Lacruz, R. Touza Gil. Posint.IA: Plataforma OSINT basada en técnicas de IA para la monitorización de la comunidad de la defensa en Twitter. IX Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2022.
• M. Fernández Torrejón, N. Fernández García, M. Fernández Gavilanes. Sistema de detección inteligente de usuarios de Twitter interesados en la temática de Defensa. X Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2023.

PICUD-2021-03: LAMINAE

Low-cost bathymetric frAMework for Infantry operations in shAllow water

Investigador Principal: Iván Puente Luna

Equipo Investigador: Xavier Núñez Nieto, Joaquín Martín Sánchez (UVigo).

Presupuesto: 2.500 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 01/01/2022 al 31/05/2023). Finalizado.

Resumen: El proyecto desarrolla un framework que emplea un Unmanned Surface Vehicle (USV) y una Infraestructura de Datos Espaciales (IDE) para la recopilación de información batimétrica en áreas costeras poco profundas. El USV, equipado con una cámara subacuática GoPro y un sistema de posicionamiento, navega sobre la superficie del agua para la reconstrucción tridimensional del fondo marino. La fotogrametría subacuática sustituye las tradicionales misiones de reconocimiento de fondos realizadas manualmente por buceadores, mejorando la eficiencia y reduciendo los riesgos para el personal.
Por otro lado, la IDE desarrollada utilizando el software geoespacial de código abierto GeoNode, permite la catalogación, gestión y distribución de los datos recopilados. Esto incluye la integración de modelos fotogramétricos y ortomosaicos con otros datos marinos y metadatos de fuentes abiertas como EMODnet – Red Europea de Observación de Datos Marinos y GEBCO – The General Bathymetric Chart of the Ocean. La IDE proporciona además una plataforma centralizada para acceder y utilizar los datos batimétricos generados por el proyecto.
El proyecto tiene aplicación en áreas tan diversas como la ingeniería costera, los procesos sedimentarios, la cartografía arqueológica o la investigación biológica. Sirve también como una herramienta de apoyo en las tareas de estudio, análisis, evolución y planificación marina, especialmente para las unidades de Infantería de Marina durante las operaciones anfibias. Sin embargo, es importante tener en cuenta que las condiciones ambientales, como la turbidez del fondo marino, los fuertes vientos y el oleaje, pueden afectar la capacidad de operación del USV y la calidad de los datos recopilados.

Difusión de resultados:

• Puente, J. Martinez, X. Núñez-Nieto, C. Casqueiro y M.González Baiges. Aplicación de la fotogrametría subacuática en aguas someras mediante vehículos de superficie no tripulados (USV). IX Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2022.
• I. Puente, X.Núñez-Nieto, J. Martínez, L. Horna Martínez. Desarrollo de una Infraestructura de Datos Espaciales para la gestión de información batimétrica. X Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2023.

PICUD-2021-04: FAMOH2O

Fabricación aditiva de nuevos materiales para el tratamiento fotocatalítico de aguas

Investigador Principal: Jesús del Val García

Equipo Investigador: Rosa Devesa Rey, Jorge Feijoo Conde, Andrés Suárez García (UVigo), Carlos Casqueiro Placer.

Presupuesto: 8.800 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 01/01/2022 al 30/06/2023). Finalizado.

Resumen: Durante las últimas décadas la contaminación de áreas acuosos debido a la presencia de contaminantes de diversa índole se ha incrementado notablemente, constituyendo un peligro de salud tanto para la flora y fauna como para el ser humano. Entre las distintas técnicas posibles para la eliminación segura y eficaz de dichos contaminantes destaca la fotocatálisis, en la cual mediante reacciones químicas (tanto de oxidación como de reducción), se convierte la energía solar en energía química en la superficie de un catalizador (material semiconductor). La activación de la superficie del fotocatalizador induce la formación de un par portador electrón-hueco, para lo cual se debe aportar la energía suficiente que permita promover el electrón de la banda de valencia a la de conducción, y que tiene un alto poder oxidante al provocar la formación de radicales libres. Cuando el fotocatalizador ha absorbido la radiación (en el rango UV-VIS) se forman radicales libres que al colisionar con los óxidos de los contaminantes presentes en el medio los degradan. Entre los compuestos fotocalíticos destaca el óxido de titanio, así como el oro, el galio o el ZnO. En este proyecto se ha optado por la fotocatálisis en fase heterogénea, ya que tiene una alta capacidad de recuperación del catalizador y permite su reacondicionamiento posterior. Este proyecto de investigación tiene como objeto la síntesis de un material fotocatalítico con altas capacidades de degradación de contaminantes orgánicos, así como la viabilidad del mismo para su uso como material precursor en la fabricación aditiva de estructuras geométricas complejas altamente porosas. Permitiendo así la fabricación de piezas en función de las necesidades de cada momento y lugar, aportando una gran versatilidad y adaptabilidad a las diferentes circunstancias del entorno de trabajo.

Difusión de resultados:

• Feijoo, J. del Val, R. Devesa-Rey, A. Suárez-García, C. Casqueiro. Tratamiento fotocatalítico de aguas mediante estructuras obtenidas por fabricación aditiva. IX Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2022.
• L. Rodríguez Rico, J. del Val, R. Devesa-Rey, J. Feijoo, A. Suárez-García, C. Casqueiro. Tratamiento de residuos en medios acuosos mediante la síntesis y fabricación de nuevos materiales. X Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2023.

PICUD-2021-05: FUNGI

Fundamentos de la recuperación de suelos contaminados con Escherichia coli y antibióticos mediante estrategias de micorremediación

Investigador Principal: Alicia Vázquez Carpentier

Equipo Investigador: Rosa Devesa Rey, Javier Pérez Vallejo.

Presupuesto: 3.300 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 01/01/2022 al 30/06/2023). Finalizado.

Resumen: En el proyecto FUNGI hemos replicado micelio de diversas variedades de hongo (Shiitake, Pleurotus Ostreatus y Citrinopileatus, Hericium) en placa Petri, monitoreando su propagación en un medio propicio para seleccionar aquellas variedades más favorables a su uso en biorremediación (micorremediación). Se ha observado que las variedades más agresivas en cuanto a su crecimiento son las de Pleurotus seguidas de la Shiitake. Aunque la Hericium se puede propagar, su mayor exigencia en cuanto a las condiciones la hace menos favorable al uso como especie micorremediadora.
Este trabajo se realizó como prólogo a una investigación en micorremediación de tierras contaminadas con Escherichia coli y antibióticos.

PICUD-2021-06: MIRAPAMAR

Análisis de configuraciones MIMO para la mejora de las prestaciones de RAdares PAsivos con aplicación al ámbito MARítimo

Investigador Principal: José María Núñez Ortuño

Equipo Investigador: José González Coma, María Álvarez Hernández, Francisco M. Troncoso Pastoriza, Rubén Nocelo López, María Pilar Jarabo Amores (UAH), David Mata Moya (UAH), Nerea del Rey Maestre (UAH), Luis Castedo Ribas (UdC), Óscar Fresnedo Arias (UdC).

Presupuesto: 11.254 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 01/01/2022 al 30/06/2023). Finalizado.

Resumen: Los radares de entrada y salida múltiple (MIMO) son un desarrollo reciente en el mundo del radar inspirado en el éxito precedente de las técnicas MIMO en comunicaciones. Estas tecnologías pueden mejorar la capacidad de detección y la cobertura, mejorando a los radares pasivos convencionales, basados en procesado en array.
El objetivo del proyecto consiste en analizar y evaluar las distintas técnicas MIMO, que pueden emplearse en un sistema de radar pasivo en el ámbito marítimo y/o naval con el objeto de mejorar las prestaciones en la detección de blancos de baja reflectividad en entornos costeros de compleja orografía.
Tras la evaluación de distintas alternativas se ha desarrollado un pequeño demostrador, que permite evaluar dichos esquemas en un escenario de blancos marítimos e iluminadores de televisión digital terrestre (DVB-T) así como un software simulador.

Difusión de resultados:                                                                                    

• Núñez-Ortuño, J.M.; González-Coma, J.P.; Nocelo López, R.; Troncoso-Pastoriza, F.; ÁlvarezHernández, M. Beamforming Techniques for Passive Radar: An Overview. Sensors 2023, 23, 3435. https://doi.org/10.3390/s23073435.
• Castedo, N. del Rey Maestre, D. Mata Moya, M Jarabo Amores, J.M. Núñez Ortuño, J- González Coma. Desarrollo de un sistema para el análisis de configuraciones MIMO para la mejora de las prestaciones de RAdares PAsivos con aplicación al ámbito MARítimo (MIRAPAMARI). X Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2022.
• J.M. Núñez Ortuño, J- González Coma, R. Nocelo López, F. Troncoso-Pastoriza, M. Álvarez-Hernández. Posicionamiento de blancos marítimos en radar pasivo basado en redes DVB-T de frecuencia única. X Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2023.

PICUD-2021-07: ProPuAlH2

Construcción de una planta piloto de producción, purificación y almacenamiento de hidrógeno en hidruros metálicos a partir de glicerina para uso en submarinos con sistemas AIP de pila de combustible

Investigador Principal: Rocío Maceiras Castro

Equipo Investigador: Víctor Alfonsín Pérez, Jorge Feijoo Conde, Miguel A. Álvarez Feijoo, Leticia Pérez Rial, Javier Pérez Vallejo, Pablo Falcón Oubiña (UVigo).

Presupuesto: 29.600 €

Periodo y estado de ejecución: Dos años + prórroga (del 01/01/2022 al 30/06/2024). Finalizado.

Resumen: El proyecto desarrollado en el Centro Universitario de la Defensa de Marín (CUD-ENM) ha logrado construir una planta piloto para obtener, purificar, y almacenar hidrógeno a partir de glicerina. Para ello, se utilizó un reformador que se adquirió en la primera convocatoria de proyectos de investigación del CUD-ENM en 2020, y se diseñó todo el sistema para optimizar el proceso.
El proyecto alcanzó sus principales objetivos. En primer lugar, se estudiaron las variables más importantes del proceso de reformado, como temperatura, catalizadores y caudales de entrada, para su optimización. Para la purificación del hidrógeno, se diseñó y construyó un sistema basado en la adsorción con cambio de presión (PSA), que no solo logró purificar el gas de síntesis, sino que también permitió realizar estudios cinéticos con distintos adsorbentes, mejorando la comprensión del proceso y su eficiencia. En cuanto al almacenamiento, se optó por desarrollar un dispositivo innovador específicamente diseñado para este fin. De forma paralela, se llevó a cabo una simulación global del proceso basada en los datos experimentales, con resultados satisfactorios. Estas simulaciones permitirán evaluar la viabilidad del escalado del sistema y su aplicación en submarinos equipados con sistemas AIP. La inversión total en la construcción y puesta a punto de la planta piloto fue de 27.520 €, que corresponde prácticamente a la totalidad del presupuesto asignado. Este proyecto no solo avanza en la investigación sobre hidrógeno, sino que también sienta las bases para futuras iniciativas en energías renovables y tecnologías sostenibles, fortaleciendo así el papel del CUD-ENM en el ámbito científico y técnico.

Difusión de resultados:                                                            

• L. Pérez-Rial, V. Alfonsín, R. Maceiras, J. P. Vallejo, J. Feijoo. CO2 Capture via Adsorption Using Silica Gel. European Journal of sustainable Development (13-3) 2024, 240.
• R. Maceiras, J. Feijoo, L. Perez-Rial, V. Alfonsin, P. Falcon. Study of natural zeolites for hydrogen purification: CO2 adsorption capacity and kinetic mechanism. Fuel (376) 2024, 132732.
• Maceiras, J. Feijoo, V. Alfonsín, L. Pérez, M.A. Álvarez-Feijoo, P. Falcón, J.P. Vallejo Influence of alumina fixed-bed in steam reforming of glycerol for hydrogen production. Energy Reports (9) 2023, 309-315.
• L. Pérez-Rial, V. Alfonsín, R. Maceiras, J. P. Vallejo, J. Feijoo. CO2 Capture via Adsorption Using Silica Gel. International Conference of Sustainable Development, 2024
• Encinar, J. Feijoo, J. Vallejo, L. Pérez-Rial, J. del Val. Estudio de la purificación de H₂ por fisiorción. X Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2023.
• R. Maceiras Castro, M.A. Álvarez-Feijoo, V. Alfonsín, L. Pérez-Rial, P. Falcón Oubiña. Influencia del catalizador níquel/alúmina en el proceso de reformado de glicerina para la producción de hidrógeno. X Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2023.
• R.Maceiras, J.Feijoo, V. Alfonsín, L. Pérez, M.A. Álvarez Feijoo, P. Falcón, J. P. Vallejo. Influence of alumina fixed-bed in steam reforming of glycerol for hydrogen production. International Conference on Renewable Energy and Conservation (ICREC 2022).
• R. Maceiras,  V. Alfonsín,  J. Feijoo,  M.A. Álvarez Feijoo,  P. Falcón. Diseño y desarrollo de un reactor de reactor de reformado de glicerina para la producción de hidrógeno.  IX Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad, DESEi+d 2022.
• V. Alfonsin, R. Maceiras, J. Feijoo, L. Perez-Rial, J.M. Gil. Numerical modeling and fuzzy control of hydrogen-based AIP systems for submarines, International Journal of Hydrogen Energy, Volume 145, 460-472, 2025.
• R. Maceiras, J. Feijoo, L. Perez-Rial, M.A. Alvarez-Feijoo, N. Eslami. Influence
  of Activated Carbon Granulometry on H2 Purification in Glycerol Reforming Syngas: Adsorption and Kinetic Analysis. Energies, 17(23), 6011,2024.

PICUD-2020-01: SAAM

Sistema de posicionamiento asistido para el aprovisionamiento en la mar en buques de la Armada

Investigador Principal: Paula Gómez Pérez

Equipo Investigador: Iván Krakhmaloff Moreno (Armada)

Presupuesto: 564 €

Periodo y estado de ejecución: Un año (del 01/01/2021 al 31/12/2021). Finalizado .

Resumen: Los buques de la Flota suelen pasar largas temporadas navegando sin realizar escalas, por lo que es habitual que necesite repostaje en alta mar. En la maniobra de aprovisionamiento, el buque que necesita repostaje debe navegar en paralelo al buque de apoyo logístico para realizar el intercambio de víveres, materiales o incluso personal. Mantener rumbo y velocidad en condiciones de baja visibilidad o mala mar puede resultar extremadamente complicado y peligroso. En la actualidad, se utiliza el cabo de distancias a modo de referencia, pero resulta insuficiente y de escasa fiabilidad. El Proyecto SAAM implementa un Sistema para el posicionamiento Asistido para la maniobra de Aprovisionamiento en la Mar, proporcionando información precisa en tiempo real y bajo una interfaz altamente intuitiva de los datos de navegación del buque receptor y proveedor entre los que destacan: distancia lateral y distancia de avance, velocidades de ambos buques, e indicadores de tendencia peligrosos.

PICUD-2020-02: BATTLELAB360

Laboratorio de combate virtual para adiestramiento inmersivo de tiro con arma de fuego

Investigador Principal: Xavier Núñez Nieto

Equipo Investigador: Iván Puente Luna, Lara Febrero Garrido, Francisco Troncoso Pastoriza, Miguel Rodelgo Lacruz, Carlos Casqueiro Placer, Pablo Falcón Oubiña (UVigo).

Presupuesto: 5.810 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 01/01/2021 al 30/06/2022). Finalizado.

Resumen: La Industria de Cuarta Generación (i4.0) ha supuesto un incremento significativo en la consolidación del mundo digital dentro de las Fuerzas Armadas (FAS). Este proyecto propone el empleo de dicha tecnología para el modelado 3D hiperrealista de un laboratorio de combate (battlelab), que sirva como plataforma de entrenamiento virtual para la práctica militar de tiro con arma de fuego. Mediante la combinación de diversas técnicas i4.0 se ha recreado el entrono gráfico característico y la interacción usuaria/dispositivo. Además, se han implementado las distintas reglas de protocolo implicadas en el campo de tiro real, consiguiendo proporcionar al usuario una sensación inmersiva cercana a la realidad. Todo ello en consonancia con las líneas de interés establecidas por la Estrategia de Tecnología e Innovación (ETID) del Ministerio de Defensa, según lo descrito en el área de Tecnologías de la Información Comunicaciones y Simulación (TICS), específicamente referida al adiestramiento avanzado mediante simulación 8TICS 11.3.1).

Difusión de resultados:

• X. Núñez-Prieto, P. Falcón, F. Troncoso, C.Casqueiro, M. Rodelgo, I. Puente, L. Febrero. Desarrollo de un simulador de tiro con tecnología inmersiva mediante realidad virtual. IX Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad (DESEi+d 2022).

PICUD-2020-03: BNC

Diseño y optimización de un biorreactor para la eliminación de nutrientes y compuestos farmacéuticos en aguas

Investigador Principal: Rosa Devesa Rey

Equipo Investigador: Lorena González Gil, Jorge Feijoo Conde, Jesús del Val García, Jose Pablo González Coma, Gonzalo Castiñeira Veiga (USC), María Teresa Barral Silvia (USC), F. Javier Fernández Fernández (USC).

Presupuesto: 900 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 01/01/2021 al 30/06/2022). Finalizado.

Resumen: El objetivo principal de este proyecto consiste en el diseño y optimización de un biorreactor para la eliminación conjunta de nutrientes y microcontaminantes farmacéuticos en aguas. La eliminación de los compuestos planteados se realizará mediante el diseño de un biorreactor equipado con un filtro activo de elevada área superficial y actividad biológica: por un lado, se fabricará en el laboratorio mediante electrospinning un filtro cerámico funcionalizado con fibras de un material adsorbente obteniendo un material de elevada área superficial y tamaño de poro uniforme, apto para la adsorción de fosfatos. Este filtro permitiría además una eventual desorción y recuperación del fosfato, lo cual dota de una dimensión geoestratégica a esta etapa del Proyecto. Por otro lado, en el biorreactor se favorecerá el crecimiento de un biofilm compuesto por microorganismos heterotróficos, bacterias fotosintéticas y algas, conectadas en una compleja matriz de sustancias poliméricas extracelulares (SPE).
El efecto del biofilm en la reducción y/o detoxificación de las aguas contaminadas, el papel del filtro activo en la retención del fosfato y la optimización de los parámetros de operación del biorreactor constituyen los puntos centrales del proyecto: por un lado, se investigará la detoxificación de los compuestos farmacéuticos tratados con un biorreactor, comprobando su mitigación con técnicas cromatográficas y su detoxificación mediante ensayos de fitotoxicidad; por otro lado, se evaluará la eficacia del proceso de adsorción referido a fosfatos, mediante técnicas espectrofotométricas medidas en la columna de agua. Como etapa final del Proyecto, los datos obtenidos se emplearán para obtener un modelo matemático que permita replicar, con un grado de error aceptable, las condiciones que se dan en un escenario real.

PICUD-2020-04: RnVent

Estudio del comportamiento del gas radón en espacios cerrados y control de la calidad del ambiente interior mediante una ventilación energéticamente eficiente

Investigador Principal: Arturo González Gil

Equipo Investigador: Antón Cacabelos Reyes, Lara Febrero Garrido, Lorena González Gil, F. Javier Rodríguez Rodríguez, Mercedes Solla Carracelas (UVigo), Miguel A. Gómez Rodríguez (UVigo), William Northrop (University of Minnesota).

Presupuesto: 3.400 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 01/01/2021 al 30/06/2022). Finalizado.

Resumen: El principal objetivo de este proyecto ha sido avanzar en el conocimiento del comportamiento del gas radón en espacios interiores y en el uso de la ventilación como principal medida de mitigación en edificios situados en zonas con potencial riesgo de exposición. Para ello, se han caracterizado de forma experimental los principales factores que determinan la inmisión de radón en dependencias de la planta baja del CUD-ENM, incluyendo variables geofísicas, meteorológicas y constructivas. En este sentido, se ha logrado localizar y cuantificar los principales focos de entrada de radón a través del suelo del edificio mediante la aplicación conjunta de ensayos de exhalación y de técnicas de georradar. Asimismo, se han determinado las infiltraciones de aire a través de los cerramientos exteriores de los locales en estudio mediante experimentos de concentración de CO2 y el uso de técnicas de acústica avanzada (Scan & Paint). También se ha caracterizado de forma experimental el funcionamiento del actual sistema de ventilación forzada del edificio, incluyendo un análisis de su capacidad para mantener niveles adecuados de radón en sus respectivas dependencias, así como su consumo energético bajo diferentes condiciones de operación. Por otra parte, se ha desarrollado un modelo numérico CFD que permite simular la distribución espacial y la evolución temporal de la concentración de gas radón en el interior de un recinto cerrado, incluyendo su comportamiento dinámico de desintegración. Por último, se ha creado un modelo dinámico para simular el funcionamiento del sistema de acondicionamiento de aire y la respuesta térmica del propio edificio. En un siguiente paso de esta investigación, se prevé validar estos dos modelos de simulación e integrarlos en una única herramienta que permita determinar las condiciones de ventilación óptimas para garantizar niveles adecuados de calidad de aire y confort térmico con mínimo consumo energético.

Difusión de resultados:

• González-Gil, L. Febrero, A. González-Gil, M. Solla, A. Cacabelos. Study of radon concentration and influence of ventilation in workplaces. VII Congreso Internacional de Innovación Tecnológica en Edificación (CITE, 2022).
• González-Gil, C. Camacho, R. Devesa, A. González-Gil, A. Cacabelos, P. Falcón. Gestión de la presencia de radón en la Escuela Naval Militar: determinación de concentraciones y evaluación de riesgos. IX Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad (DESEi+d 2022).
• A. González-Gil, A. Marín, L. Febrero, M. Solla, A. Cacabelos, M.A. Rodríguez, F.J. Rodríguez. Caracterización experimental de la inmisión de gas radón a través del suelo en espacios cerrados. IX Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad (DESEi+d 2022).

PICUD-2020-05

Diseño y desarrollo de una una planta de obtención de hidrógeno mediante el reformado de glicerina para su posible implementación en submarinos con tecnología AIP

Investigador Principal: Rocío Maceiras Castro

Equipo Investigador: Víctor Alfonsín Pérez, Jorge Feijoo Conde, Miguel Ángel Álvarez Feijoo, Pablo Falcón Oubiña (UVigo).

Presupuesto: 6.270 €

Periodo y estado de ejecución: Un año (del 01/01/2021 al 31/12/2021). Finalizado.

Resumen: En este proyecto se ha realizado el estudio de la técnica de reformado de la glicerina para la producción de hidrógeno. Todo este proceso de producción y utilización del hidrógeno estaría orientado hacia una posible implementación en submarinos con sistemas de propulsión independientes de aire, comúnmente conocidos como sistemas AIP o anaeróbicos.
Con el fin de conseguir dicho objetivo, se ha diseñado y construido un reformador de vapor a nivel de planta piloto y se ha realizado su puesta a punto. Un aspecto muy importante a tener en cuenta es el de la pureza de hidrógeno obtenido en el proceso de reformado, ya que la presencia de impurezas puede llegar a envenenar el catalizador de la pila, lo que hace necesario analizar las variables del proceso y purificar el hidrógeno obtenido. Se analizó la influencia del caudal introducido y la presencia de catalizador y los mejores resultados proporcionaron ratios de hidrógeno a la salida del reformador del 75%.
El objetivo de este proyecto no era la purificación del hidrógeno obtenido. Sin embargo, se ha realizado la simulación de la etapa de purificación a partir de los resultados obtenidos experimentalmente.

Difusión de resultados:

• Maceiras, V. Alfonsín, J. Feijoo, M.A. Álvarez-Feijoo, P. Falcón. Diseño y desarrollo de un reactor de reactor de reformado de glicerina para la producción de hidrógeno. IX Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad (DESEi+d 2022).

PICUD-2020-06

Estudio de la fabricación aditiva de macrocompuestos con añadido de materiales de cambio de fase

Investigador Principal: Guillermo Lareo Calviño

Equipo Investigador: Jesús del Val García, Miguel Ángel Álvarez Feijoo, Araceli Regueiro Pereira, Andrés Suárez García (UVigo), Elena Arce Fariña (UdC), José Luis Calvo Rolle (UdC).

Presupuesto: 2.000 €

Periodo y estado de ejecución: Un año (del 01/01/2021 al 31/12/2021). Finalizado.

Resumen: Los materiales cambio de fase (PCM) son una de las opciones más utilizadas como método de almacenamiento energético pasivo, dada su gran capacidad térmica de absorber-liberar calor en los cambios de estado sólido-líquido, pudiendo los materiales utilizados hacerlo en aplicaciones que permitan absorber picos de energía térmica, como por ejemplo el calentamiento de una batería.
En este proyecto se ha buscado conjugar las propiedades de estos materiales con la fabricación aditiva mediante impresión 3D por estereolitografía (SLA). De cara a dar respuesta a algunos de los inconvenientes presentes en la producción de piezas de base polimérica PCM, en especial la dificultad inherente de absorción de calor, se propine la fabricación de recubrimientos PCM adaptados a la superficie de la pieza tridimensional a tratar.
En este proyecto se han abordado una serie de aspectos preliminares. En primer lugar, la fabricación y optimización de piezas 3D producidas por SLA con capacidad de alojamiento de PCM. En segundo lugar, la puesta a punto de un sistema experimental que permite la monitorización y adquisición en tiempo real de la evolución de la temperatura en la probeta con PCM. Finalmente se han realizado una serie de ensayos experimentales de probetas de resina con PCM a diferentes temperaturas.

PICUD-2020-07

Sistema de Inteligencia artificial para el Reconocimiento del ENntorno mArítimo

Investigador Principal: Miguel Rodelgo Lacruz

Equipo Investigador: Norberto Fernández García, Pablo Sendín Raña, Andrés Suárez García (UVigo).

Presupuesto: 500 €

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 01/01/2021 al 30/06/2022). Finalizado.

Resumen: El Centro de Operaciones y Vigilancia de Acción Marítima (COVAM) es el instrumento del que se vale la Fuerza de Acción Marítima (FAM) para fusionar y analizar la información recibida de numerosas fuentes, obteniendo una imagen precisa de todo lo que sucede en los espacios marítimos de interés nacional, lo que se conoce como “Conocimiento del Entorno Marítimo” (CEM). La principal fuente de datos proviene de los mensajes AIS (Automatic Identification System) transmitidos por las radiobalizas instaladas a bordo de los buques, que contienen información cinemática, relativa al viaje y a las características del buque emisor. Inspeccionar la alta tasa de mensajes transmitidos (aproximadamente 8 millones de mensajes diarios en los espacios marítimos de interés) requiere de tecnología capaz de procesar grandes volúmenes de datos AIS en tiempo real como apoyo al operador humano. En el proyecto SIRENA (Sistema de Inteligencia artificial para el Reconocimiento del ENtorno mArítimo), financiado por el Centro Universitario de la Defensa en la Escuela Naval Militar, y vinculado al proyecto CEMAI (Inteligencia Artificial para el Conocimiento del Entorno Marítimo) con financiación de la Armada, se ha desarrollado un demostrador que permite la aplicación de la Inteligencia Artificial al CEM con el propósito de mejorar los procedimientos operativos desarrollados por la Armada desde el COVAM. En la solución propuesta, el flujo de datos AIS es capturado en tiempo real, filtrado (duplicados, etc.), enriquecido (con datos registrales, entre otros), almacenado en un motor de búsqueda, analizado mediante técnicas estadísticas y de aprendizaje automático y representado en un cuadro de mando. Los resultados muestran que la solución desarrollada es capaz de procesar el flujo AIS en tiempo real y detectar diversos escenarios anómalos definidos por el COVAM como actividades no autorizadas, encuentros sospechosos (bunkering, transbordos ilegales, etc.) y movimientos anómalos (derrotas antieconómicas, tráfico fuera de lo normal, etc.)

Difusión de resultados:

• Rodelgo Lacruz, B. Barragáns Martínez, N. Fernández García, G. Higgings, P. Sendín Raña, A. Suárez García. Análisis de datos AIS en tiempo real para la detección de anomalías en el entorno marítimo. IX Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad (DESEi+d 2022).
• M. Rodelgo Lacruz, B. Barragáns Martínez, N. Fernández García, G. Higgings, P. Sendín Raña, A. Suárez García. Real-time AIS data analysis for anomaly detection in the maritime environment. IX Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad (DESEi+d 2022). 17th  NATO Operations Research and Analysis Conference (NATO ORA) 2023.

PICUD-2020-08

Desarrollo de un demostrador para comunicaciones acústicas submarinas en ULF empleando protocolos de WS

Investigador Principal: José María Núñez Ortuño

Equipo Investigador: Alfonso Rodríguez Morales

Equipo de Trabajo: Alberto Fernández Quiñones (Armada)

Presupuesto: 2.800 €

Periodo y estado de ejecución: Un año (del 01/01/2021 al 31/12/2021). Finalizado.

Resumen: En comunicaciones acústicas submarinas a ultra baja frecuencia (ULF), la atenuación del medio marino es baja, por lo que existe gran potencial para contactos a muy larga distancia. Sin embargo, el empleo de portadoras ULF conlleva anchos de banda muy estrechos y por tanto una tasa de transferencia muy reducida. Por otro lado, la heterogeneidad del medio submarino a través de largas distancias, hace que la señal recibida sufra de desvanecimiento y presente una baja relación señal a ruido. En radiocomunicaciones en HF de muy larga distancia se emplean protocolos de comunicaciones digitales caracterizadas por emplear señales débiles (WS del inglés Weak Signals) en recepción, pero robustas frente a desvanecimientos del canal. Dada la analogía entre el canal radio para comunicaciones ionosféricas y el canal submarino, en este proyecto se pretende investigar la aplicación de protocolos WS en comunicaciones acústicas submarinas. Se propone el desarrollo de un demostrador que permita estudiar las prestaciones de los protocolos WS. Como ejemplo de aplicación, se probará la comunicación de datos a larga distancia mediante mensajes simples y la comunicación de voz empleando una técnica de conversión voz-texto-datos-texto-voz a baja velocidad.

PICUD-2020-09: PANNaCoTa

Processing Audio and Natural language for NAval COmmunications TAsks

Investigador Principal: Milagros Fernández Gavilanes

Equipo Investigador: María Álvarez Hernández, Norberto Fernández García, José Pablo González Coma.

Equipo de Trabajo: Ramón Touza Gil (Armada).

Periodo y estado de ejecución: Un año + prórroga (del 01/01/2021 al 30/06/2022). Finalizado.

Presupuesto: 750 €

Resumen: Como parte del proceso de formación como futuros oficiales de la Armada, los alumnos de la Escuela Naval Militar (ENM) realizan periódicamente salidas en lanchas de instrucción. En estas salidas se llevan a cabo ejercicios de maniobra, navegación, simulacros de hombre al agua y otros, intentando recrear, de la forma más fiel posible, el entorno operativo de un navío militar y su puente de mando, con el que buena parte de los futuros egresados se van a encontrar al incorporarse a sus destinos. Un aspecto característico de este tipo de actividad formativa es que se realizan en tiempo real, sin que actualmente exista posibilidad de volver en el futuro sobre su desarrollo con el objetivo de realizar un análisis a posteriori. Este tipo de análisis tiene gran interés pedagógico, pues permitiría a los alumnos detectar potenciales errores o situaciones que podrían ser objeto de mejora y reflexionar sobre ellas. Teniendo esto en cuenta, el proyecto PANNACOTA (Processing audio and Natural language for NAval COmmunications TAsks), se plantea como objetivo el registro del audio de las conversaciones realizadas en el puente de mando de las lanchas de instrucción. Sobre estas conversaciones se realiza un análisis apoyado en técnicas de inteligencia artificial (IA) y de procesamiento de lenguaje natural (PLN), para la detección automática de comunicaciones (p.ej. órdenes que se han emitido) en base a parámetros tales como palabras clave en la conversación. Integrando esta información con la obtenida de la telemetría de la lancha (rumbo, posición, velocidad, etc.) se pretende obtener una bitácora digital que pueda ser reproducida para la recreación y análisis del ejercicio realizado.

Difusión de resultados:

• Fernández-Gavilanes, N. Fernández García, M. Álvarez Hernández, José P. González-Coma, R. Touza Gil. Procesamiento de audio y lenguaje natural para el análisis de ejercicios en lanchas de instrucción. IX Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad (DESEi+d 2022).
• A. Salvador López, M. Fernández-Gavilanes, N. Fernández García. Mejora y evaluación de un sistema inteligente de reconocimiento de órdenes en el puente de mando de lanchas de instrucción. .X Congreso Nacional de I+D en Defensa y Seguridad (DESEi+d 2023).