Drones para el control de mosquitos, su eficiencia va en aumento

Drones para el control de mosquitos, su eficiencia va en aumento

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El inmenso potencial que representan los sistemas aéreos no tripulados como herramientas en los programas de control de mosquitos sigue desarrollándose con nuevas tecnologías. Por ejemplo, el innovador desarrollo en EEUU de módulos intercambiables, que permiten a un mismo dron realizar eficientemente operaciones de vigilancia y recolección, asi como de control de larvas y mosquitos adultos, mediante aplicaciones por pulverización, con tabletas o con gránulos.

 

El uso de drones para el control de poblaciones de mosquitos es una opción cada vez más versátil y eficiente, a medida que las tecnologías relacionadas se van desarrollando y aportando soluciones específicas para esta aplicación de los sistemas aéreos no tripulados. 

Las innovaciones tecnológicas en este tipo de equipos aportan mayor precisión en los tratamientos, un uso de menor cantidad de productos biocidas, intervenciones más seguras especialmente en entornos urbanos y la capacidad de realizar procesos automatizados cada vez más sofisticados, lo que en muchas ocasiones les convierte en una alternativa con futuro frente a los tratamientos aéreos convencionales con aviones tripulados.

Si bien es cierto que el tamaño más pequeño y el tiempo de vuelo limitado de los drones, en comparación con los aviones convencionales, se traduce en áreas tratadas de menor superficie, esto se compensa con su mayor precisión. El tratamiento convencional rocia todo el hábitat de los mosquitos con larvicida, aunque la distribución de las larvas tiende a limitarse a charcos pequeños dentro de las marismas, y relativamente poca cantidad del producto alcanza los objetivos previstos. El dron en cambio puede aplicar biocidas con mucha mayor precisión, en áreas concretas más pequeñas, lo que supone una importante reducción en el uso de insecticidas. 

Los aviones convencionales requieren grandes áreas para operar de manera efectiva y las maniobras a baja altitud requeridas por muchas aplicaciones de control de mosquitos son difíciles si existen entornos urbanizados alrededor de los humedales; la presencia de líneas eléctricas, torres de telefonía o turbinas eólicas complican cada vez más la aplicación de pesticidas con aviones en estas áreas. Por el contrario esto no suele representar un problema para los drones, que pueden volar a muy baja altura y utilizar sensores de sonido, radar o láser para detectar obstáculos, prevenir choques y realizar maniobras autónomas alrededor de los objetos. En este tipo de entornos,  los drones pueden ser muy preferibles a los aviones convencionales.

Un proyecto llevado a cabo en la Universidad Rutgers de New Jersey (EEUU) ha explorado las posibilidades de perfeccionar los tratamientos insecticidas con drones, construyendo una serie de módulos intercambiables, que pueden aplicarse a un dron multirotor comercial de carga pesada, y que le permiten realizar tareas de vigilancia de larvas, recolección de larvas, recolección de adultos, control de larvas con productos líquidos y sólidos y control de adultos con pulverizaciones. Cada módulo se desarrolló para ser completamente autónomo, de modo que todos los vuelos pudieran ser programados y ejecutados por pilotos sin experiencia previa ni formación adicional para su uso.

Tratamientos desde el aire con diversas formulaciones

El estudio, publicado en la revista Plus One, detalla las pruebas realizadas para conseguir que los drones, con diferentes módulos acoplados, puedan realizar diversos tipos de aplicaciones con biocidas sólidos y líquidos. 

En tratamientos larvicidas por pulverización los datos de deposición de las gotas fueron comparables a los resultados de bioensayos y deposición de gotas realizados en sistemas de pulverización montados en camiones, lo que, según los autores, indicaría que el sistema puede distribuir larvicidas a la tasa de aplicación adecuada para el control de mosquitos comunes y debería tener como resultado una eficacia excelente. Según las pruebas de vuelo, el dron con el módulo correspondiente y la carga de larvicida puede volar durante aproximadamente 23 minutos con el sistema de pulverización conectado. En una franja de 14 metros y volando a 4,4m/s el sistema debería cubrir 8,5 ha con una sola carga de batería.

En las pruebas con el módulo para realizar tratamientos con tabletas larvicídas sólidas, se consiguió una gran precisión. Las tabletas aterrizaron en un promedio de1,1 IC del 95% del lugar de aplicación. Se constató además una buena repetibilidad de las pruebas en cada uno de los puntos de aplicación (rango = 0,66–1,38 m). Debido a la baja altitud de vuelo del dron y al peso (40 g) de las tabletas, ráfagas de viento de 1,6 a 3,4 m / s no afectaron a la precisión.

También se desarrolló un módulo para distribuir gránulos larvicidas. El software de control de vuelo puede regular de forma independiente la velocidad  del impulsor y el flujo de la tolva, para mantener así una tasa de aplicación constante basada en la velocidad de la aeronave. Al aplicar los gránulos, el dron realiza una pasada sobre la parcela, se desplaza ligeramente para colocarse en la posicion de inicio de la siguiente pasada, gira 180º y vuela sobre la siguiente sección en dirección opuesta. La superposición de cada aplicación en 1,8 m da como resultado una tasa promedio de aplicación de 1.8 kg / ha. Con el tamaño de la tolva utilizada, fue posible tratar aproximadamente 0,76 ha en 12,7 min antes de tener que recargar la tolva. La batería de vuelo puede soportar, al menos, dos misiones, en un área de aplicación total de 1,52 ha por batería.

Finalmente, un módulo también permite que el dron realice tratamientos adulticidas por pulverización. El diámetro y la densidad de las gotas generadas en el tratamiento cumplieron con los requisitos fijados en el etiquetado de productos adulticidas para mosquitos y por analogia con pruebas de laboratorio realizadas en mosquitos sometidos a pulverizaciones terrestres con características similares a las conseguidas desde el dron,  los autores estiman que la mortalidad seria de casi el 100%.

El peso adicional del pulverizador y el consumo de energía del ventilador redujeron el tiempo de vuelo a 16 min. A una altura de 6 m y un espacio de 6 m entre las trayectorias de vuelo, este tipo de aplicaciones aéreas pueden tratar un máximo de 1,8 ha por batería. A esta altura, el patrón de vuelo alternativo de ida y vuelta consiguió una cobertura completa a lo largo de la parcela tratada, con densidades de gotas que oscilan entre 1,6 y 4,0 gotas / mm2. Ventajas añadidas respecto a las aplicaciones terrestres o aéreas convencionales son la accesibilidad a prácticamente cualquier tipo de terreno, la independencia de las condiciones del viento, menor uso de biocidas y la mayor facilidad para realizar tratamientos cuando hay poca luz y la actividad de los mosquitos suele ser mayor.

Perspectivas de futuro

En general, para optimizar los tratamientos con drones, los autores confian en que la industria de biocidas optimice en el futuro los insecticidas para adaptarlos a la aplicación con drones, por ejemplo productos con menor peso y más ingrediente activo.

Otro aspecto importante es el desarrollo de la posibilidad de trabajo "en equipo" de los drones. La tecnología ya permite hacer volar un enjambre de drones, lo que aplicado a los tratamientos insecticidas convertiria en irrelevante las limitaciones actuales de carga útil y superficie tratada. Dado que ya existen pistas de aterrizaje con capacidad de carga de bateria integrada, y éstas podrian combinarse con estaciones automatizadas de rellenado de pesticidas, un grupo de drones dotados cada uno con una pequeña carga útil de pesticida, podría alcanzar el área de aplicación de los aviones convencionales. 

Para los programas de control de mosquitos con presupuestos limitados, los autores argumentan que una pequeña flota de drones costaría el equivalente a un día de servicio de aplicación aérea contratada. Además, tener na flota de drones hace posible realizar aplicaciones aéreas de cualquier tamaño y en cualquier tipo de entorno.

Una encuesta reciente realizada en EEUU sobre programas de control de mosquitos concluye que el 16% de las entidades encuestadas usan drones actualmente, mientras que el 64% tiene previsto usarlos en el futuro. Los autores del estudio preven que en los próximos años, con el rápido avance de la tecnología, la mayoría de los programas de mosquitos en ese país utilizarán drones para algún aspecto del control de mosquitos, ya sea mapeo, muestreo, vigilancia o aplicación de pesticidas.

 

 

Fuente: The development of autonomous unmanned aircraft systems for mosquito control, PlosOne

 

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