La tecnología puede reducir las emisiones de CO2

Thales, un líder mundial en movilidad aérea y ferroviaria, planea conectar los sistemas de gestión de vuelo con los sistemas de gestión del tráfico aéreo para lograr una reducción del 10% en las emisiones de CO2 de las aeronaves para 2023, y está trabajando para hacer que los trenes sean más inteligentes y optimizar el tráfico ferroviario para ahorrar un 30% de su consumo energético.

Thales está desarrollando sistemas de IA complejos que promueven una IA eco-responsable basada en el aprendizaje y el conocimiento, y que consumen menos energía.

Thales Alenia Space presenta nuevos instrumentos para misiones espaciales que cuantifican las emisiones humanas de CO2 con una precisión sin precedentes y ofrecen una mejora del 36% en la precisión de las mediciones de la topografía del hielo marino.

Optimización de la ruta de vuelo en tiempo real gracias a PureFlyt, el cerebro de los aviones del mañana

PureFlyt es el sistema de gestión de vuelo (FMS, por sus siglas en inglés) del futuro. Completamente conectado y escalable, monitorea, ajusta y afina constantemente la trayectoria de una aeronave para optimizar el vuelo para el consumo de combustible y garantizar una mejor puntualidad y vuelos más cómodos para los pasajeros y las tripulaciones.

Como el "cerebro" de los aviones del mañana, PureFlyt procesa información en tiempo real de un gran número de fuentes, no solo datos de los propios sistemas de la aeronave, sino también de fuentes externas, como los servicios meteorológicos.

La tecnología detrás de PureFlyt ha alcanzado un nivel de madurez sin precedentes en los campos de la ciberseguridad y la inteligencia artificial. La IA se ha utilizado en innumerables pruebas de vuelo para simular unos dos mil millones de escenarios y acumular el equivalente a 100 millones de horas de vuelo en experiencia acumulada.

Modelado predictivo del tráfico aéreo global, actualizado cada minuto, para mejorar la coordinación de todos los vuelos y eliminar el desperdicio.

Más allá del sistema de gestión de vuelos, las innovaciones de Thales también están dando forma al futuro de la gestión del tráfico aéreo. Además de los sistemas a bordo que permiten optimizar los flujos de tráfico a nivel local y la conectividad aumentada entre los sistemas a bordo y la infraestructura de control del tráfico aéreo, los sistemas terrestres de gestión del tráfico aéreo del mañana optimizarán el tráfico en una o varias áreas de control del espacio aéreo. Esta optimización general tiene en cuenta todos los vuelos para aumentar el impacto de la optimización local dentro de cualquier ecosistema de tráfico aéreo.

El nuevo sistema de gestión del flujo de tráfico aéreo (ATFM, por sus siglas en inglés) de Thales utiliza un modelo predictivo del tráfico aéreo global para proponer trayectorias optimizadas en términos de desempeño ambiental (contaminación y ruido). Cada minuto, el sistema también actualiza las trayectorias en función de las posiciones reales de la aeronave y los datos sobre las condiciones del viento y otros fenómenos climáticos.

Al combinar la inteligencia artificial con la experiencia de Thales en algoritmos de predicción de trayectoria para sistemas de gestión de vuelo, es posible predecir el tráfico aéreo con un alto grado de confiabilidad y, por lo tanto, anticipar las decisiones que deberán tomarse. El algoritmo propone decisiones para optimizar el uso de todos los recursos (combustible, espacio aéreo, pista de rodaje, área de estacionamiento, etc.).

Desarrollados en una plataforma colaborativa y alojados en un entorno seguro en la nube, estos servicios ATFM se pueden implementar y utilizar rápidamente a través de Internet por todas las partes interesadas en el ecosistema del tráfico aéreo (controladores de tráfico aéreo, operadores de aeropuertos, aerolíneas, proveedores de mantenimiento).

Se espera que los sistemas ATFM y PureFlyt combinados reduzcan las emisiones de CO2 de las aeronaves hasta en un 10% para 2023.

El motor eléctrico e-Drive: un primer paso hacia el avión híbrido

Para recuperar la energía cinética de la aeronave, Thales está trabajando en una solución híbrida que combina motores aeronáuticos convencionales con motores eléctricos para aumentar el rendimiento, mejorar la eficiencia energética general y optimizar el peso de la aeronave.

A finales de 2018, el Grupo presentó su motor eléctrico eDrive, que está diseñado para reemplazar el motor convencional de un helicóptero por períodos cortos en caso de falla del motor principal. Los helicópteros monomotores equipados con este sistema de propulsión de reserva podrían entonces ser autorizados para volar sobre áreas urbanas, reemplazando los modelos bimotores que consumen más combustible y son más costosos de operar.

En el marco del plan de estímulo aeroespacial, Thales tiene la intención de desarrollar aún más este concepto para lograr una solución de propulsión híbrida completa que reduciría el consumo de combustible y las velocidades del rotor para mitigar la contaminación acústica causada por los helicópteros.

Gestión medioambiental desde el espacio: servicios de valor agregado

En el marco del programa Copernicus para la Agencia Espacial Europea y la Comisión Europea, Thales Alenia Space desarrollará nuevos instrumentos de medición para monitorear el medio ambiente y los efectos del cambio climático.

Como parte de la Misión de Monitoreo de Dióxido de Carbono (CO2M) de Copernicus, estos instrumentos harán posible, por primera vez, medir los niveles de CO2 atmosférico causado por la actividad humana y proporcionarán a Europa una fuente única de información independiente para evaluar la efectividad de las medidas normativas y su impacto en la huella de carbono de Europa. El satélite mapeará todo el planeta cada seis días y proporcionará datos de medición completos cada 12 días. Al combinar tres instrumentos separados, determinará el tipo de emisiones con una precisión sin precedentes (dentro de los 4 m2) para detectar picos de contaminación alrededor de una fábrica, ciudad, ruta o corredor aéreo.

El altímetro de radar interferométrico de doble frecuencia IRIS para la misión CRISTAL también monitoreará los glaciares del mundo y medirá el espesor del hielo marino y la profundidad de la nieve superpuesta en las regiones polares con un 36% más de precisión que su predecesor, gracias a una mayor resolución. En el período actual de rápido cambio climático, estos datos son cruciales para el monitoreo del clima en vista de la influencia significativa de las regiones polares en los modelos climáticos globales, la circulación termohalina y el balance energético planetario. El derretimiento del hielo solo puede estimarse evaluando lo que está sucediendo debajo de la superficie; con estas medidas de mayor resolución, será posible determinar con mayor precisión qué áreas se van a derretir.

Trenes, metros y estaciones más inteligentes para un mayor ahorro de energía

Las tecnologías robóticas avanzadas permiten aumentar el número de vehículos en la red ferroviaria, mejorar la puntualidad y optimizar el consumo de energía.

Los sistemas de aviso al conductor (GreenSpeedTM), los sistemas de gestión del tráfico (TMS, por sus siglas en inglés) y los sistemas para gestionar el funcionamiento automático tanto de metros (GreenCBTC) como de trenes autónomos (RailBotTM) optimizan el consumo de energía mediante estrategias de conducción cuidadosamente definidas y calculando perfiles óptimos de aceleración y frenado en tiempo real.

La anticipación de incidentes en la red también es un factor importante para reducir las paradas de trenes inesperadas, causadas por obstáculos en las vías. Equipado con sensores conectados de alto rendimiento, un tren o metro podrá detectar cualquier obstáculo en su propia vía, pero también en vías paralelas, para informar automáticamente a los equipos, planificar el trabajo en el sitio o, incluso, resolver el problema de forma remota, ayudando a ahorra energía.

Los sistemas de supervisión de estación analizarán el consumo de energía en tiempo real. Sus sensores determinarán las necesidades energéticas exactas en función de los flujos de pasajeros, por ejemplo, para garantizar que el consumo de energía coincida lo máximo posible con los requisitos, al tiempo que garantizan los niveles de rendimiento esperados y sin sacrificar la comodidad de los pasajeros.

IA eco-responsable: una gran oportunidad para la protección del medio ambiente

La inteligencia artificial y los sistemas basados ​​en datos tienen impactos ambientales tanto positivos como negativos. Si bien la IA ayuda a reducir el consumo de energía (optimización del transporte aéreo y terrestre, ciudades inteligentes, etc.), también consume grandes cantidades de energía durante la producción y el uso, como cualquier otro sistema electrónico. Hoy, los investigadores de Thales están trabajando en un enfoque de cuatro frentes para mejorar la responsabilidad ambiental de la inteligencia artificial:

• Reduciendo el impacto de la IA durante la fase de producción mediante la aplicación de principios de diseño ecológico al desarrollo de productos, y el desarrollo de equipos definidos por software para mitigar los problemas de obsolescencia.

• Mejorando los algoritmos de IA a través de la incorporación del consumo de energía en el diseño de arquitecturas de redes neuronales y, siempre que sea posible, de la priorización del desarrollo de IA simbólica o híbrida basada en el conocimiento, que es mucho más eficiente energéticamente.

• Favoreciendo la calidad de los datos por encima de la cantidad y adoptando arquitecturas distribuidas que conserven determinadas funciones centralizadas cuando sea absolutamente necesario, para optimizar el uso del ancho de banda y, por lo tanto, el consumo de energía, sin sacrificar el rendimiento.

• Mejorando la electrónica y la implementación mediante el desarrollo de circuitos electrónicos que consumen muy poca energía y aplicaciones de la espintrónica, la electrónica del mañana, para sistemas analógicos ampliamente conectados.

Lea en nuestro sitio web acerca de la estrategia de Thales para un futuro bajo en carbono.