Diseñan un sistema de sensores que detecta anomalías de bienes históricos en tiempo real

El cambio climático y la actividad humana en los núcleos urbanos son algunas de las causas que provocan efectos adversos en bienes históricos y culturales como murallas, iglesias, arcos, esculturas, fuentes o restos arqueológicos. Para prevenir su deterioro o derrumbe, los investigadores del grupo 'Termotecnia' proponen un método que funciona del mismo modo que un diagnóstico médico: los sensores realizan una evaluación continuada del monumento y alertan a los científicos si hay alguna anomalía en su superficie.

Este procedimiento se ha testado en el Muralla Ziri de Granada, ubicada en una zona de creciente urbanismo. La estructura presentaba una serie de patologías críticas, como el incremento de vegetación en su superficie y erosión, agravada por las obras en los edificios del entorno. Los expertos instalaron dos sensores para medir la temperatura y la humedad de este elemento arquitectónico en condiciones normales durante el invierno y el verano, en tiempo real. «Estos datos de referencia sirvieron para localizar anomalías y alertar a los técnicos que se encargan del mantenimiento de los bienes históricos de Granada del severo deterioro que sufría la muralla. Al final, la intervinieron para arreglarla», explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Sevilla José Sánchez.

En este estudio, titulado 'Mitigating damage on heritage structures by continuous conservation using thermal real-time monitoring. Case study of Ziri Wall, city of Granada, Spain' y publicado en Journal of Cleaner Production, los expertos explican que primero realizaron una inspección y análisis in situ de la Muralla Ziri, objeto central de la investigación. Luego, instalaron dos sensores que midieron de forma continuada la temperatura y humedad habituales del muro y el microclima de su entorno, en invierno y en verano, para establecer unos valores de referencia. Esto es como determinar un margen para los niveles adecuados de hierro en el análisis de sangre de una persona sana.

Una vez obtenidos estos datos de base, los sensores continuaron monitorizando el monumento para detectar posibles anomalías a distancia y en tiempo real. Un ordenador recopiló la información obtenida y en él saltaba la alerta si se detectaba un problema en la estructura.

Asimismo, al aplicar esta metodología en un bien histórico los expertos pueden simular mediante un modelo matemático las condiciones de temperatura y humedad que provoquen problemas como la erosión, daños por agua y otros efectos adversos en la estructura con la finalidad de prevenirlos.

En concreto, si los científicos observan los datos de base de un monumento y establecen con ellos que éste tiene 'buena salud', pueden determinar también mediante este sistema qué patologías sufrirá si está expuesto a determinados niveles de humedad y temperatura. Así, el modelo matemático funciona como un médico que previene a su paciente de que sufrirá anemia si sus niveles de hierro descienden hasta cierto punto.

Más económico

Se trata de un sistema más económico que los análisis habituales, que requieren un mayor esfuerzo tecnológico y humano. «Para realizar la misma labor que estos sensores, un técnico o inspector tendría que acudir al sitio donde se sitúe el monumento a diario y realizar los análisis allí. Esto supone el traslado continuo de instrumental científico y una inversión de tiempo muy importante», comenta José Sánchez.

Actualmente, el grupo 'Termotecnia' desarrolla modelos matemáticos y metodologías de análisis enfocados a elementos arquitectónicos urbanos. Los científicos se centran en la relación entre estas estructuras, el gasto energético, la actividad humana que se realiza en ellos y el clima exterior. Así, diseñan métodos para la integración, optimización y almacenamiento de energías renovables en edificios y estudian su impacto térmico en el entorno.

Este estudio ha sido financiado por la Agencia Estatal de Investigación y ha recibido apoyo del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).