Descripción del proyecto
La contaminación es uno de los problemas ambientales más importantes en las ciudades produciendo episodios de olores perturbadores y baja calidad del aire que puede ser perjudicial para la salud pública. Su impacto está aumentando por el continuo crecimiento de la ciudad y los efectos del cambio climático por lo que la contaminación por olores es una parte importante de la contaminación atmosférica en las ciudades. Por ello cabría esperar que la proliferación de herramientas digitales ayudara en la gestión y el control adecuados de los niveles de contaminación. Sorprendentemente, el estado actual se limita al uso de sensores para recopilar información sobre los niveles de contaminantes en lugares convenientes de las ciudades. La falta de un mapa de contaminación y herramientas de predicción para pronosticar la distribución futura de la contaminación limita en gran medida la comprensión del problema y la aplicación de estrategias efectivas. Existe un acuerdo general en que la solución a este problema debe llegar de la mano del concepto Smart Cities, integrando el Internet de las Cosas y el desarrollo de Gemelos Digitales Urbanos capaces de realizar tales predicciones en una interfaz intuitiva.El objetivo del proyecto es desarrollar una metodología innovadora para proporcionar una herramienta que aborde la complejidad del solucionador de dispersión tridimensional e integre el pronóstico resultante como una capa de contaminación / olor en gemelos digitales urbanos. Este proyecto encaja en el pilar "España Digital" del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia.Esta metodología innovadora proporciona una herramienta útil y rápida para predecir la dispersión de contaminantes atmosféricos en áreas urbanas con una resolución y precisión espacial y temporal muy alta combinando la aplicación de CFD WMLES e inteligencia artificial. Además, ofrecerá predicciones micrometeorológicas muy detalladas en áreas urbanas, basadas exclusivamente en información cartográfica avanzada y pronósticos meteorológicos. Esto se logrará aprovechando la capacidad de la Inteligencia Artificial para realizar pronósticos a largo plazo en unos pocos minutos, frente a los cientos de horas que necesita la alternativa CFD. El pronóstico de dispersión de olores y contaminantes se realizará a través de un segundo solucionador que determinará su distribución tomando como entrada la predicción de micrometeorología de las RNA. La separación entre los dos solucionadores permite así la paralelización de múltiples estudios con diferentes fuentes emisoras, áreas afectadas, compuestos químicos, etc.Esta doble arquitectura se adapta perfectamente a la introducción de nuevos modelos mecanicistas orientados a la emisión de olores, como el desarrollado en este proyecto. Este nuevo modelo utilizará la composición de los tanques de las plantas de aguas residuales y la predicción micrometeorológica para proporcionar el flujo de partículas de olor emitidas en las superficies de los tanques seleccionados. Luego, su dispersión será determinada por un solucionador diferente. De esta manera, la herramienta se convierte en un solucionador de dispersión tridimensional autosostenido que proporciona predicciones de olores a partir de predicciones meteorológicas y simulaciones en plantas de tratamiento de aguas residuales.El proyecto utilizará la EDAR de San Jerónimo (Sevilla, España), como planta de demostración. El proyecto planea intensas campañas de validación para garantizar predicciones realistas. La medición de los campos de velocidad en la zona seleccionada con técnicas SODAR y anemómetros servirá para validar la predicción micrometeorológica. Pero la verdadera innovación en el campo de la validación es el uso de un trazador de gas ecológico detectable a concentraciones extremadamente bajas para validar completamente el solucionador de dispersión 3D cerca de la PTAR. Otra novedad importante proviene del desarrollo de un simple gemelo digital urbano del entorno de la