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Archive for the ‘Incendios Forestales’ Category

Prevención de megaincendios forestales mediante el diseño de planes de operaciones de extinción basados en nodos de propagación

Posted by Firestation en 12/07/2017

  • Resumen
    • El problema de los incendios forestales es cada vez más acuciante, debido fundamentalmente a los cambios socioeconómicos acaecidos durante los últimos 40 años, y agravado por el efecto del cambio climático (Pausas y Fernández Muñoz, 2011), que ya está afectando de forma negativa al estado de las masas forestales, especialmente en la zona de la costa mediterránea.Según los sistemas tradicionales de extinción de incendios, bajo determinadas condiciones meteorológicas, el control del incendio se hace muy complicado o imposible hasta que no varíen los factores que afectan a su propagación, de ahí la expresión de incendios fuera de capacidad de extinción (Costa et al, 2011). Con el método propuesto se intentará dar solución a esta expresión, aceptando que los métodos tradicionales no son efectivos para determinados comportamientos del incendio. Como objetivo principal, se tratarán de establecer una metodología para la redacción de unos planes de operaciones proactivos, que permitan anticiparse a la propagación del incendio, reduciendo los efectos del mismo sobre el territorio en todos sus aspectos (pérdida de cubierta vegetal, erosión, efectos sobre la captación de agua, emisiones de carbono, liberación del carbono retenido en el suelo, etc.), a la vez que proporciona un escenario más seguro para las unidades intervinientes en su control.El área de estudio se centra en la provincia de Valencia, y más concretamente en dos zonas forestales, una de ellas es la comarca de Requena Utiel y la otra es la Sierra Calderona, cada una con sus particularidades.Se propone realizar un análisis climatológico y meteorológico de cuáles son las condiciones que gobiernan el desarrollo de los grandes incendios en la Comunidad Valenciana. Una vez definidas estas condiciones, se extrapolarán a escenarios futuros, de acuerdo con las previsiones que marcan los diferentes escenarios de cambio climático, donde se tendrá en cuenta la evolución de los modelos de combustible y la fenología de las especies forestales presentes.

      Una vez determinados estos escenarios, se propone realizar un análisis del comportamiento del fuego mediante el simulador WildFire Analyst, para determinar cuáles son los principales caminos de fuego, y por adición, donde se encuentran los nodos de propagación presentes en cada zona de estudio, por donde propagarán la mayoría de los incendios bajo las peores condiciones meteorológicas.

      Una vez determinados estos nodos de propagación, y seleccionadas las zonas de mayor interés a la hora de confinar los grandes incendios en este territorio, se diseñarán una serie de actuaciones en materia de prevención de incendios que traten de confinar el desarrollo de los grandes incendios, estudiadas bajo los parámetros de comportamiento del fuego, y que provean de áreas de seguridad a las unidades intervinientes en su control.

 

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Informe WWF 2017: Fuego a las puertas.

Posted by Firestation en 06/07/2017

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Apuntes sobre Incendios Forestales – La guía de actuaciones en incendios forestales para brigadistas

Posted by Firestation en 27/06/2017

Esta guía pretende ser un manual de campo con recomendaciones, protocolos e información básica para la intervención en Incendios Forestales, dirigida tanto a brigadistas de tierra como helitransportados, capataces, técnicos, conductores, etc… en definitiva a todos los profesionales de la extinción de Incendios Forestales, independientemente de la Comunidad Autónoma a la que pertenezcan.

Hemos intentado recopilar de forma breve y esquemática mucha de la información que nos ofrecen los manuales y libros escritos por profesionales del sector. Inpirada en el “Incident Response Pocket Guide” del National Wilfire Coordinating Group de Estados Unidos, ya en 2015 nuestro compañero Jose Luis Duce Aragüés contruyó lo que sería nuestra guía de campo para la base BRIF de La Iglesuela, y de ahí surgió la pregunta, ¿por qué no contruir una para todo el territorio nacional?

Así, se propone esta GUÍA PARA ACTUACIONES EN INCENDIOS FORESTALES, una guía autodenominada por su versión, pues se trata de una guía viva, que estará en constante cambio y desarrollo, abierta a correcciones y nuevos aportes de cualquier profesional del sector. En definitiva, proponemos una guía que refleje los protocolos y saber comunes de todos los profesionales en la extinción de incendios forestales.

TAMAÑO A6

Imprimir en hojas BLANCAS (Págs 1-11) AMARILLAS (Págs 12-24) VERDES (Págs 25-32) y ROJAS (Págs 33-47)

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Malos Humos

Posted by Firestation en 07/06/2017

Esta entrada comprende la recopilacion de varios articulos publicados originalmente en FuegoLab http://fuegolab.blogspot.com.es/ Bitácora de divulgación científica sobre incendios forestales y experimentos de combustión en laboratorio.
Por su especial interes y claridad de explicaciones me ha parecido relevante incluirlo aqui para mayor conocimiento de todos aquellos que trabajamos en los fuegos forestales.

¿Alguien cabreado en la sala? Mejor dicho ¿alguien no está cabreado en la sala? Con los tiempos que corren lo habitual es estar de mal humor y sin quererlo ni beberlo nos convertimos por momentos en “mala gente”, gente con “malos humos” ¿Y qué pasa cuando inhalamos humo? ¿es suficiente para perder la capacidad de análisis, de razonar, de dejar de “ser humano” para convertirnos en un juguete de nuestro entorno? Igual que nos ocurre con la “contaminación mediática” los bomberos forestales se tienen que enfrentar en su trabajo con malos humos, pero nada de humos metafóricos, humos nocivos de verdad, que en casos extremos pueden afectar a su capacidad de trabajo, poniendo en peligro sus vidas.
Humo procedente de quema prescrita ejecutada por @briflubia

El peligro para la salud por inhalación de humos en bomberos urbanos es un tema bastante estudiado debido al peligro inherente que presenta este colectivo cuando se enfrenta a incendios en estructuras. Los productos que se pueden llegar a inhalar son en muchas ocasiones desconocidos y en la mayoría de los casos peligrosos para la salud. Sin embargo es una problemática poco estudiada en el caso de los bomberos forestales, cosa sorprendente habida cuenta que estos profesionales nunca disponen de equipo autónomo. Los que hayáis visto la serie documental La Vida en Llamas, os acordaréis que muchos de los comentarios de los bomberos forestales hablando de la dureza del trabajo, relataban episodios de fatiga extrema y síntomas como dolores de cabeza, irritación de ojos y garganta, aumento de mucosidad, etc. Tanto la fatiga como el resto de los síntomas directos están relacionados con la inhalación de humos o gases procedentes de la combustión de la vegetación, interaccionan durante el incendio y se prolongan al día siguiente incluso días posteriores al mismo, provocando falta de sueño y por tanto aumentando el riesgo de fatiga en salidas posteriores. Pero ¿por qué ocurre esto? ¿qué productos tiene el humo procedente de un incendio forestal que lo hace tan nocivo? ¿qué efectos puede tener en la salud? ¿se pueden reducir los riesgos para los combatientes? ¿existe peligro de enfermedades profesionales por esta causa?

Ejecución de quema prescrita bajo arbolado
(BRIF de Lubia, Soria, @briflubia Foto: Laboratorio de incendios forestales INIA)

Mi profesor de la Universidad de Córdoba y ahora compañero en trabajos de investigación, Francisco Rodríguez y Silva (@fcorysilva), me pasó recientemente un trabajo pionero en este tema coordinado por el USDA Forest Service (@forestservice) y la Universidad Johns Hopkins: “The effects of forest fire smoke on Firefighters“. Este estudio data de febrero de 1989 y surgió, como muchas de las investigaciones posteriores en otros campos, a partir del trágico incendio de Yellowstone de 1988 cuando la alarma social por los efectos del humo en la salud de residentes y combatientes fue objeto de debate en todo el mundo. La revisión que se hizo en este trabajo se ha repetido y mejorado en trabajos posteriores pero muchas de las preguntas planteadas siguen aún sin una respuesta.

¿Qué hay en el humo?
Los principales componentes del humo emitido por la vegetación son el Dióxido de Carbono (CO2) y el vapor de agua (H2O) durante la fase de llama y el monóxido de carbono (CO) en la fase de rescoldo (combustión sin llama). Para mostrarlo, aquí tenéis la evolución de la curva de calor emitido (HRR) por una muestra de jara sometida a una radiación fuerte y la evolución de CO2 y CO en el mismo ensayo. Se puede comprobar que la mayoría del dióxido de carbono se emite durante la combustión con llama y la mayoría del monóxido de carbono durante la fase de rescoldo sin llama.
Fuente: Fernández-Gómez et al. 2010

El 90% del carbono emitido durante la combustión de la vegetación es por tanto CO2 y CO. Entonces ¿qué es el resto del humo? Antes de la ignición se generan gran cantidad de gases volátiles denominados en la literatura científica como VOCs (Volatile Organic Compounds), algunos de ellos responsables del proceso de ignición por su bajo punto de inflamación, como hemos hablado en anteriores entradas. También incluye compuestos como el etano, propano, acetileno, metanol, acetona, etc., todos ellos a muy baja concentración (menos del 2% del total de gases) pero alguno de ellos como el benzopireno reconocidos productos cancerígenos. Durante la fase de llama además del CO2 se emiten también óxidos y ácidos de nitrogeno (NOx, HNO)  y otros aerosoles. El siguiente gas en importancia tras el CO y el CO2 en el total de la mezcla de gases es el metano (CH4) que se emite básicamente en fase de rescoldo, junto con el amonio (NH3) y el óxido de azufre (SO2). La combustión incompleta de la vegetación genera además gran cantidad de hidrocarburos (aldehidos, acroleina, benceno) responsables de la mayoría de los síntomas de irritación que perciben los bomberos. Asociado al rescoldeo se encuentra también la combustión de la materia orgánica del suelo que genera calentamiento del suelo mineral y la posible generación de cristales de silicio, productos altamente peligrosos para la salud.

El oxígeno del aire propicia la combustión de la vegetación en presencia de una fuente de calor. Los gases más abundantes en el humo resultante son el dióxido de carbono en la fase de llama y el monóxido de carbono y metano en la fase de rescoldo  Fuente
Hasta ahora hemos hablado de los gases “invisibles” que contiene el humo, pero el humo lo podemos ver debido a lo que se denominan partículas en suspensión o “materia particulada” en la literatura anglosajona (PM , Particulate Matter). Estas partículas se suelen clasificar por clases de tamaños en partículas gruesas de más de 10 micras (materia sedimentable no respirable), materia en suspensión de menos de 10 micras (Fracción inhalable PM10) y partículas finas de menos de 2,5 micras (fracción traqueobronquial PM2.5) que llegan hasta los pulmones. Para los combustibles forestales las partículas PM2.5 representan aproximadamente el 70-80% del total, lo que muestra la peligrosidad de este “humo visible” al penetrar en el organismo de los combatientes, en gran medida responsable de los síntomas de irritación de las mucosas y aumento del cansancio. No hay muchos estudios sobre su composición en combustibles forestales pero básicamente son carbono orgánico (entre 37-65%) y el resto son partículas de menos de 1 micra (PM1) que llegarían hasta los alveolos pulmonares compuestos de Carbono elemental y trazas de iones y metales solubles en el vapor de agua.
Comparación de los tamaños más frecuentes de las partículas del humo en suspensión Fuente
Penetración de partículas en suspensión procedente del humo en el organismo en función de su tamaño. Fuente


¿Qué efectos tiene el humo sobre la salud de los bomberos forestales?

Los efectos potencialmente más graves de acuerdo con la composición de los humos son:

(1) Intoxicación por CO, que afecta al comportamiento neurológico del cerebro y por tanto a la capacidad de toma de decisiones en situaciones de estrés. Las consecuencias son imprevisibles pero lo más descrito son heridas o accidentes graves como consecuencia de la falta de coordinación, fatiga o errores en la toma de decisiones que lleven al bombero a un accidente que pueda llegar a provocar lesiones graves.
(2) Enfermedades pulmonares, cardíacas o incluso cáncer consecuencia de la acumulación de sustancias nocivas en el organismo
(3) Trastornos en las mucosas como consecuencia de la inhalación de hidrocarburos (aldehídos, bencenos) y partículas en suspensiónEsto es lo que “potencialmente” podrían provocar los “malos humos” en función de los compuestos tóxicos que hemos comentado. Pero todo proceso de exposición a riesgos para la salud depende del tiempo de exposición y la concentración del contaminante ¿qué sabemos sobre la exposición de los bomberos forestales a los humos procedentes de la combustión? Como hemos comentado, no hay muchos estudios sobre las concentraciones y tipos de compuestos emitidos por el humo de incendios forestales o quemas prescritas, ni del efecto directo de los humos en la capacidad de trabajo de los bomberos forestales y los posibles efectos a corto y medio plazo sobre su salud. Vamos a comentar los datos que se conocen al respecto

Los estudios más detallados sobre la concentración de gases procedentes del humo en incendios o quemas prescritas provienen del USDA Forest Service (EEUU) y del Bushfire CRC (Australia). En Europa se han descrito humos procedentes de quemas prescritas en Italia y Portugal. En España se llevó al cabo el proyecto CREIF en el que se estudió exhaustivamente el esfuerzo del trabajo de los bomberos forestales BRIF aunque la exposición a humos no se estudió tan al detalle como en otros países. Todos los estudios concluyen que los humos alcanzan valores muy altos, en muchos casos por encima de los valores legales recomendados, al menos puntualmente, para sustancias como el NO2 y el SO2 y sobre todo la materia en suspensión, en particular las PM2.5. Sin embargo, los seguimientos realizados a los bomberos mediante aparatos de monitoreo, muestran que es el CO, los gases irritantes (formaldehido, acroleina) y las PM2.5, los contaminantes que superan con más frecuencia los tiempos y concentraciones de exposición recomendables. Además el CO se ha mostrado como un buen predictor del resto de los contaminantes con lo que se recomienda el uso de monitores de CO calibrados para poder estimar la exposición a otros gases peligrosos.
Relación entre la concentración de CO y formaldehido en el humo inhalado por bomberos forestales Fuente

Como comentamos anteriormente, el CO, los hidrocarburos irritantes y las partículas en suspensión son más abundantes en la fase de rescoldo (combustión sin llama). Por tanto y paradójicamente, la exposición a humos tóxicos puede ser mayor y más peligrosa en la fase de final de la extinción donde se están sofocando zonas incandescentes y focos secundarios. Esto se hace extensible a las quemas prescritas, donde alguno de los estudios mostrarían que los puestos de vigilancia del perímetro exterior, encargados además de la sofocación de posibles escapes, son los puestos de trabajo más sensibles. En una revisión realizada en Australia para explorar la relación e interacciones entre humo, calor y falta de sueño en el rendimiento y esfuerzo de los bomberos forestales, se mostró que la disminución en la capacidad cognitiva no se ve reducida hasta que se alcanza al menos un 25% de CO en la hemoglobina sanguínea, que es el límite máximo que se ha recogido en incendios, con lo que no se prevé que en condiciones normales exista una alteración por esta causa. Esto coincide con los estudios realizados en España en el proyecto CREIF donde no se observaron exposiciones de CO preocupantes. Sin embargo sí encontramos muestras de cansancio extremo e irritaciones que podrían deberse a la presencia de formaldehido y PM2.5 así como a la combinación de ambos con el aumento de la temperatura basal, que en algunos casos llega a los 40ºC. Muchos bomberos relatan que tras estos episodios de extinciones con una fuerte exigencia física y mental, no duermen bien en los días siguientes al incendio. Estos efectos se pueden acumular a lo largo del campaña, con lo que podrían existir interacciones entre falta de sueño, calor extremo y exposición a humos que disminuirían la capacidad de trabajo y de recuperación de los bomberos. No hay estudios fisiológicos al respecto que demuestren la interacción entre estos tres factores de estrés, pero en un estudio de 1991 en EEUU, se entrevistó a 52 bomberos forestales al principio y a final de campaña, sobre los síntomas percibidos después de un incendio (irritación de mucosas, dolores de cabeza, dificultades respiratorias, etc.). En todas ellas hubo un aumento significativo del número de horas tras el incendio en el que percibían estos síntomas, pasando de entre 12 y 24 horas a principios de campaña hasta 48 horas a finales de campaña. Evidentemente esto no demuestra la relación causa-efecto pero sí denota un posible efecto acumulativo de la exposición a los diferentes tipos de estrés. De igual forma la exigencia física que supone la extinción de un incendio no se debe exclusivamente al esfuerzo realizado, sino a las condiciones de estrés en el que se realiza. Un estudio de la Universidad de León sobre una muestra de 160 bomberos forestales BRIF mostró que la exigencia física durante los incendios depende principalmente de su duración. Así un incendio de 3 horas sería equivalente al esfuerzo realizado por un atleta de élite haciendo un media maratón y un incendio de más de 5 horas equivale al que realiza un ciclista profesional en la etapa reina del Tour de Francia. Nos queda por dilucidar en qué medida este esfuerzo titánico de los bomberos forestales se puede ver disminuido por los diferentes factores de estrés y si la inhalación de humos a lo largo de la vida laboral puede o no acarrear enfermedades profesionales.

Fuente

¿Qué se puede hacer para prevenir los riesgos?

A la vista de que los riesgos más demostrados son la exposición a CO y materia en suspensión, el uso de mascarillas de protección podría ser una solución aunque poco viable en incendios forestales donde la exigencia física es mayor y donde las mascarillas podrían restar capacidad pulmonar y por tanto capacidad de trabajo. Sin embargo su uso en quemas prescritas donde la exigencia física durante la quema es reducida, parece una solución razonable que evitaría la exposición a riesgos innecesarios, sustituyendo a las actuales “bragas” de tela o de nomex que se han mostrado ineficaces para evitar la penetración del CO y las PM2.5. También se han citado como posibles soluciones cambios en los sistemas organizativos del dispositivo, como disminuir la duración de los turnos para con ello disminuir el tiempo de exposición a humos, por ejemplo limitando a una exposición máxima de 8 horas. En el caso de quemas prescritas se puede planificar la prescripción para no disponer a bomberos en la dirección de la columna de convección, refrescando previamente la zona de posible caída de pavesas y evitando con ello exponer a los bomberos al humo o a la necesidad de apagar focos secundarios. Por supuesto es fundamental que los servicios forestales tomen la iniciativa de otros países como EEUU y Australia, monitorizando a los trabajadores, al menos con sensores de CO, para poder planificar y predecir la exposición a humos de otros compuestos potencialmente peligrosos muy correlacionados con el CO, reduciendo así el riesgo de enfermedades profesionales debidas a esta causa y proponiéndose con ello medidas preventivas.

Mejoras de los sensores de CO de bajo precio para estimar
la exposición a humos de los bomberos forestales

Como vemos son propuestas algo precarias y lejos de ser definitivas. Cuando decimos que ser bombero/a forestal es una profesión de riesgo, no sólo es por el riesgo a quemarse. Por tanto que nadie se extrañe si a los bomberos les tocan lo que es suyo y responden con “malos humos”…están en su derecho.

Experimento de exposición a humos en fuegos forestales

Bomberos de la Comunidad de Madrid está llevando a cabo un proyecto pionero en España en el que se pretende caracterizar la exposición real a humos de bomberos con una serie de pruebas experimentales entre las que es necesario trabajar con fuego real. Para ello se diseñó esta experiencia en San Martín de Valdeiglesias (Madrid, España) en la que colaboraron Agentes Medioambientales y Bomberos Forestales de la Comunidad de Madrid. En el INIA pusimos nuestro granito de arena.

Los bomberos forestales están expuestos a una serie de compuestos químicos perjudiciales para la salud procedentes del humo. La imposibilidad de poder trabajar en el monte con equipo autónomo genera incertidumbre de la exposición real de estos trabajadores a los agentes nocivos y por ello es imprescindible evaluar qué compuestos presentes son los más abundantes y peligrosos y a qué tiempo de exposición real a los mismos están sometidos en el desarrollo normal de su trabajo. En el USDA Forest Service en EEUU desarrollaron estudios hace más de 10 años y en España hay algún antecedente del proyecto CREIF (TRAGSA) sobre evaluación de exposición a monóxido de carbono, pero no se ha hecho nada tan exhaustivo como los estudios realizados en EEUU, Canadá y recientemente en Francia. Las pruebas preliminares confirman la alta concentración en el humo de agentes nocivos peligrosos para la salud como el formaldehido y el monóxido de carbono (CO). El CO está presente en todas las fases de la combustión pero fundamentalmente en aquellas en las que la combustión es incompleta o sin llama (rescoldeo). Además se han obtenido buenas correlaciones entre el CO y otros compuestos peligrosos para la salud. Como ya comentamos en Malos Humos, una línea prometedora de desarrollo puede ser incluir alarmas en sensores de CO (más económicos y duraderos que los sensores de otros gases nocivos) que puedan llevar los equipos de extinción. De esta manera no sólo alertarían sobre la presencia y concentración del propio CO sino de otras sustancias nocivas sin más que incluir en el software los correspondientes modelos de correlación entre gases. Esto tendría implicaciones en la mejora de la organización del trabajo, tanto en incendios como en quemas prescritas, para disminuir en lo posible las dosis y tiempos de exposición a humos en el desarrollo del trabajo de los bomberos forestales. Ampliaremos estas cuestiones en el II Encuentro Nacional de Bomberos Forestales que tendrá lugar en El Espinar (Segovia) el próximo 13 de mayo y podréis comentarlo con nosotros en persona.

Y como no os quería dejar con las ganas he preparado uno de mis vídeos caseros para mostraros el experimento de San Martín de Valdeiglesias. Como veréis hicieron tres equipos de dos personas cada uno, más el conductor del camión que se quedó como testigo. Un equipo trabajó en la posición favorable, detrás de las llamas, otro equipo trabajó a sotavento, en la posición desfavorable, con una exposición extrema al humo, para lo cual iban equipados con equipo autónomo. El tercer equipo se incorporó para las labores de remate y liquidación. Las 7 personas se monitorizaron con sensores de humo (formaldehido y monóxido de carbono) y con termopares para control de temperatura. Los resultados están aún en fase de análisis. Aquí tenéis el aperitivo:

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Guia tecnica para la investigacion de accidentes en la extincion de incendios forestales

Posted by Firestation en 08/12/2016

guia tecnica accidentes

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Manual de incendios forestales para cuadrillas. Meteorología sinóptica y comportamiento del fuego en Aragón. Publicaciones incendios forestales Gobierno de Aragon.

Posted by Firestation en 07/08/2016

Meteorología sinóptica y comportamiento del fuego en Aragón

Portada de la publicación Meteorología

Año: 2016

Edita: Gobierno de Aragón. Dirección General de Gestión Forestal, Caza y Pesca

72 pág.

Estudio que analiza los incendios históricos, su caracterización y clasificación en función de unos determinados esquemas de propagación detallados para todo Aragón. Se utiliza una metodología propia en la que las coincidencias entre los incendios, bien en función del episodio sinóptico meteorológico o de un relieve en concreto, sirve para categorizarlos en Incendios Tipo.

Análisis del régimen de incendios y elaboración de escenarios meteorológicos por zona de meteoalerta de la Comunidad Autonóma de Aragón

[Descargar publicación]

Año: 2015

Edita: Gobiernno de Aragón. Departamento de Desarrollo Rural y Sostenibilidad

163 p

Este documento está encaminado a divulgar las características del régimen de incendios en la Comunidad Autónoma de Aragón.

Desde 2009 la Dirección General de Gestión Forestal tiene entre sus líneas de trabajo la reconstrucción de los incendios forestales históricos, su evaluación estadística y su tipificación en base a los parámetros meteorológicos y de comportamiento del fuego.

Esta publicación nace como un documento técnico de referencia para la prevención y extinción de incendios, caracterizando los diferentes incendios tipo que se producen en nuestra Comunidad y las circunstancias meteorológicas bajo las que tienen lugar.

El objetivo  es  poner a disposición del gestor del territorio y de los medios intervinientes en el operativo las estrategias de extinción y el diseño de las actuaciones preventivas sobre el territorio, en aras de la mejora de la eficacia y eficiencia en el desarrollo de estos trabajos.

Manual de incendios forestales para cuadrillas

Portada

Año 2006,  edición pendiente de revisar

Edita: Gobierno de Aragón, Tragsa

343 p.

Este manual de formación de incendios va dirigido a todos los integrantes de las cuadrillas forestales de prevención y extinción de incendios contratados anualmente por el Gobierno de Aragón.

Este documento no es sólo un apoyo al proceso formativo, sino que se constituye en un interesante documento de consulta, puesto que incorpora un serio tratamiento de los conceptos relacionados con el fuego forestal y su combate, desde la óptica de la seguridad.

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UN/FAO. Gestion del fuego forestal.

Posted by Firestation en 29/07/2016

Wildland fire management

Handbook for trainers

Timo V.Heikkilä, Roy Grönqvist & Mike Jurvélius

© Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2010


Contents

(Download complete version – 8 MB)


Wildland fire management – Handbook for trainers (Download– 459 KB)

1 Background and justification for intensified forest fire control activities (Download– 233 KB)

2 Baseline data for forest fire control (Download– 405 KB)

3 Responsible organisation for forest fire control and basic law enforcement (Download– 1.2 MB)

4 Prevention (Download– 828 KB)

5 Forest fire behaviour (Download– 989 KB)

6 Pre-suppression activities (Download– 1 MB)

7 Forest fire equipment (Download– 1.2 MB)

8 Suppression tactics and techniques (Download– 1.4 MB)

9 Organisation and management of wildfires (Download– 262 KB)

10 Safety, welfare and first aid (Download– 515 KB)

11 Community Based Fire Management (CBFiM) (Download– 252 KB)

12 Fire: a necessary evil (Download– 145 KB)

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Meteorologia aplicada a incendios forestales

Posted by Firestation en 17/07/2016

logoMetEd es una biblioteca gratuita que contiene cientos de recursos de capacitación pensados para la comunidad geocientífica. Nuestro sitio ofrece algo para todos, desde el meteorólogo experto que desee afinar sus conocimientos hasta el estudiante interesado en explorar nuevos temas, ya sea en inglés o en español.

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Manual Tecnico para jefes de incendios forestales.

Posted by Firestation en 05/07/2016

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Synthesis of knowledge of extreme fire behavior.

Posted by Firestation en 16/05/2016

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Observando incendios en los bosques boreales de Canada.

Posted by Firestation en 11/05/2016

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Lista de control para observadores del fuego en incendios forestales.

Posted by Firestation en 10/03/2016

observador forestal

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EPI para la lucha contra incendios forestales. Resumen normativo.

Posted by Firestation en 04/12/2015

legis forestal

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Maquinas en aumento. Drones y Robots en el ambito de la emergencia.

Posted by Firestation en 06/11/2015

Por Jesse Roman

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Drones, robots y la revolución venidera en sistemas no tripulados —y su potencial para los socorristas y los encargados del manejo de emergencias

Son las 8:45 de la mañana y estoy sentado en el Centro del Congreso Mundial de Georgia, en Atlanta, escuchando “Play That Funky Music” de Wild Cherry que emite el sistema de sonido de una antesala de convenciones oscura y cavernosa.

A mi alrededor, enmarcados por las luces de neón, hay algunos miles de ingenieros en robótica. Tomamos café mientras revisamos nuestros teléfonos celulares y esperamos la inauguración oficial de “Unmanned Systems 2015” (Sistemas No Tripulados 2015) una de las conferencias y exhibiciones más importantes a nivel mundial para drones y robots no tripulados.

Repentinamente, la música asciende en volumen, histriónica y mucho más fuerte, enormes pantallas de video a ambos costados del escenario representan drones y robots animados de todos los tipos, acuáticos, terrestres y voladores. Colin Guinn, ejecutivo en la compañía 3D Robotics y presentador de la sesión general del evento, salta sobre escenario con la energía de una bala de cañón.

“Bienvenidos a “Unmanned Systems 2015”—¡Quiero ver el entusiasmo de todos ustedes!” exclama Guinn, alzando sus brazos y haciendo palmas. “Contamos aquí con más de 7,000 personas de 55 países, más de 200 charlas educativas, y 350,000 pies cuadrados de espacio para exhibiciones—¡esto es más de cuatro canchas de fútbol para drones y otras curiosidades!”

Una hora más tarde, con la multitud rebosante de entusiasmo , caminamos por la amplia antesala de exhibiciones y descubrimos un mundo que podría haber provenido del imaginario del hermano menor de Willie Wonka—un hábil experto en tecnología. Drones, sensores, robots y artilugios de todos los tipos suspendidos en el aire, rodando por el piso, nadando en tanques y volando en espacios encerrados por redes. Cada pulgada del espacio equivalente a cuatro canchas de fútbol de la antesala de convenciones se colma del murmullo de selectos grupos de la industria, emprendedores entusiastas, inversores de mucho dinero, y espectadores tan curiosos como yo, todos preparados para un futuro cuando estos robots nos resulten tan familiares como los teléfonos que ahora llevamos en nuestros bolsillos. La conferencia está cargada de un energizado clima que parece decirnos “podemos cambiar el mundo”, y los pabellones de exhibición están colmados de breves pero contundentes consignas del tipo “Incorporando las ventajas del comando no tripulado” y mi favorita, “Construya hoy el mañana”.

Ese optimismo es compartido por muchos organismos públicos de seguridad y socorristas, que ven el gran potencial que ofrecen los sistemas no tripulados— robots terrestres y acuáticos, y drones aéreos— para salvar vidas y lograr una mayor eficiencia y seguridad para bomberos, policías y técnicos médicos de emergencia. A medida que la tecnología se expande rápidamente y las restricciones federales sobre sistemas operativos no tripulados se vuelven más definidas, los organismos públicos de seguridad están luchando para descubrir cómo pueden soltar este vasto potencial de forma segura e inteligente. NFPA ha realizado debates a nivel interno y con grupos externos sobre la necesidad de desarrollar códigos y normas nuevos para los socorristas que tengan la intención de utilizar drones y robots. “Creo que estas máquinas cuentan con un gran valor y es un área en la que NFPA puede ser de gran ayuda, ya que comprendemos las necesidades de los socorristas y los ambientes únicos en los que trabajan”, dice Ken Willette, Gerente de la División de Incendios Públicos y ex jefe de bomberos. “Veo esto como un posible grupo de normas nuevas dentro de la biblioteca de NFPA”.

NFPA no ha recibido aún el pedido formal para desarrollar una norma de sistemas no tripulados, pero Willette y otros creen que esto podría ocurrir pronto. De ser así, en primer lugar NFPA se concentraría, en desarrollar normas sobre la selección, cuidado y mantenimiento, así como calificaciones profesionales para los operadores de sistemas no tripulados, dice Willette.

Mientras tanto, el Instituto Nacional de Normas y Tecnología (National Institute of Standards and Technology, o NIST) está actualmente trabajando para desarrollar métodos de ensayo normalizados con el fin de asegurar que los sistemas no tripulados, comercializados para socorristas, funcionen según lo pautado. También se están llevando a cabo proyectos de investigación relacionados en universidades; desde Carolina del Norte hasta Hawaii, y tan solo en el último año se realizaron dos importantes talleres regionales para bomberos sobre drones en Maryland y Oklahoma. La Fundación de Investigación de Protección contra Incendios ha solicitado un subsidio federal para llevar a cabo al menos dos encuentros más sobre estas cuestiones para dar espacio a la puesta de ideas en común.

“Creímos que tal vez reuniríamos de 20 a 25 personas, y terminaron asistiendo 110 cuerpos de bomberos de todo Oklahoma, Kansas, Arkansas y Texas”, dice Jamey Jacob, jefe del nuevo programa de posgrado de Sistemas Aéreos No Tripulados (Unmanned Aerial Systems) en la Universidad del Estado de Oklahoma, que fue sede de uno de estos talleres para bomberos. Las reuniones y los debates son cruciales, dice, ya que la tecnología ha avanzado mucho más rápido que las normas y las reglamentaciones sobre cuándo y cómo utilizarla. “Si no nos hacemos cargo de esto”, dice Jacob, “muchos cuerpos de bomberos buscarán hacerlo por su cuenta”.

Un mundo de posibilidades
Recorriendo la exposición en Atlanta, resulta inevitable comprender el entusiasmo por estas máquinas. La Asociación Internacional para Sistemas de Vehículos No Tripulados (Association for Unmanned Vehicle Systems International, o AUVSI), que lleva a cabo la conferencia de Sistemas No Tripulados cada año, predice que en los próximos 20 años, en Estados Unidos nada más, existirán un millón de vuelos de drones no tripulados por día, y también estima que la industria aportará más de 82 mil millones de dólares a la economía de la nación en la próxima década Los expertos en industria creen que, después de su uso en la agricultura, las aplicaciones para socorristas y seguridad pública serán el mercado civil más amplio para robots no tripulados en tierra, aire y mar. Predicen que los drones aéreos, o “vehículos aéreos no tripulados” (unmanned aerial vehicles, o UAV), sin duda serán los más utilizados.

Las posibilidades son tentadoras. Los sistemas no tripulados pueden llegar a lugares que los humanos no pueden de manera rápida y segura: planear por fuera de los pisos superiores de un incendio de gran altura, excavar bajo los escombros después de un terremoto, realizar búsquedas en áreas contaminadas después de un derrame químico. También pueden llegar a la escena del accidente más rápidamente que los socorristas porque, como me ha dicho la co-fundadora de iRobot Helen Grenier, “la distancia más corta entre dos puntos la define el vuelo del drone”.

Imaginen si el personal del Servicio de Emergencias Médicas pudiera despachar rápidamente un pequeño drone para entregarle un antiveneno a un senderista mordido por una serpiente de cascabel en un área remota de un bosque. Imaginen desplegar una flota de naves autónomas de tres pies de longitud, programadas para trabajar en coordinación para completar de forma metódica una búsqueda en 10,000 millas cuadradas de océano en tan solo algunas horas. Imaginen la posibilidad de lanzar cuadricópteros de cinco libras para planear por encima de un incendio forestal, capaces de enviar datos en tiempo real a los comandantes del incidente sobre las velocidades y dirección del viento, imágenes térmicas, e ilustraciones desde múltiples ángulos—todo esto al mismo tiempo que brindan una red inalámbrica 4G para comunicaciones operativas. Imaginen lo útil que resultaría si un drone pudiera volar dentro de un edificio en llamas, ubicar a las víctimas, crear rápidamente un escaneo tridimensional del piso de la estructura, y transmitir esta información a los bomberos fuera del edificio.

Estas no son fantasías—la tecnología existe, y en parte ella ya está siendo utilizada en diferentes escenarios. Cuando se derritió la Planta de Energía Nuclear de Chernobyl en Ucrania en 1986, 30 trabajadores y socorristas murieron por envenenamiento debido a la radiación. Sin embargo, años más tarde, en el derretimiento casi igualmente devastador de la planta nuclear de Fukushima Daiichi de 2011 en Japón, no se reportaron víctimas, en gran parte, porque se desplegaron robots militares terrestres llamados PackBots, equipados con sensores químicos, biológicos, radiológicos y nucleares para evaluar la escena antes de enviar personal de emergencia. “Así pudieron abordar gradualmente el problema, en lugar de lanzar cientos de hombres a entrar, a lo que los llevaría posteriormente a la muerte”. dice Mike Edis, gerente de producto de iRobot, que fabrica los PackBots.

En 2014, en una excavación de granito en Brandford, Connecticut, se prendieron fuego los cobertores de goma contra voladuras de rocas, el incidente de fuego, resultaba muy riesgoso ya que se encontraba cerca de la dinamita que se estaba utilizando para minar las rocas. El Jefe de Bomberos de Branford, Jack Ahern, no logró que los bomberos pudieran extinguir las llamas de forma segura porque no sabía a qué distancia se encontraba el fuego de los explosivos. Un voluntario del cuerpo de bomberos hizo volar un drone que utilizaba como pasatiempos sobre el lugar para obtener un mejor panorama y pudo confirmar visualmente que los explosivos estaban a una distancia segura del fuego. Pudiendo así Ahern, ordenarles a las dotaciones que ingresaran.

Existe supuestamente una utilización de robots o drones para cualquier emergencia. California ha utilizado drones para asistir en los esfuerzos de extinción de un incendio forestal. Se utilizaron drones pequeños en operaciones de búsqueda y rescate después del terremoto de Nepal a principios de este año. Se están desarrollando planes para utilizar drones para inspeccionar puentes y analizar descarrilamientos de trenes con químicos peligrosos. La Fuerza Naval estadounidense ha incluso revelado un robot prototipo, bípedo, humanoide para combatir incendios en sus buques.

“En 10 años, los UAV serán tan importantes para los bomberos como el agua para combatir un incendio”, me contó Robert Doke, inspector del departamento de bomberos del estado de Oklahoma. “Serán piezas comunes para los cuerpos de bomberos. Con los UAV, el cielo es el límite—no es un buen juego de palabras, pero es la realidad”.

Complicaciones regulatorias
Pero los drones aéreos en particular enfrentan un desafío importante. Si bien la tecnología de los UAV es muy prometedora y está mejorando con rapidez, existen muy pocos organismos públicos de seguridad y casi ningún cuerpo de bomberos en Estados Unidos que la esté utilizando actualmente. Dicen los observadores, que esto se debe a que las reglamentaciones federales sobre drones voladores son tan onerosas, que han inhabilitado de forma efectiva el uso comercial de los UAV en Estados Unidos para todos, excepto para algunos pocos organismos públicos y negocios que están dispuestos a someterse a extensos procesos para obtener el permiso. Los aficionados, no obstante, pueden volarlos con pocas restricciones.

Este clima regulatorio ha frustrado a la industria de UAV por años. Según un informe de impacto económico publicado por AUVSI en 2013, “el principal inhibidor del desarrollo civil y comercial estadounidense de los UAS (sistemas aéreos no tripulados) es la falta de estructura regulatoria.” Según lo que me informaron los líderes comerciales de UAV con los que conversé, hasta en tanto la Administración Federal de Aviación (Federal Aviation Administration, o FAA) —que restringe el uso comercial de drones, fundamentado en un tema de seguridad y privacidad—no quite restricciones a las reglamentaciones sobre drones, la emergente industria tiene pocas probabilidades de despegar.


Vea como socorristas han utilizado sistemas no tripulados

Hoy día, para poder volar un drone legalmente, los organismos públicos de seguridad deben primero obtener una Certificación de Autorización (Certification of Authorization, o COA), e incluso después de esto existen muchas restricciones sobre dónde, cómo, y cuándo pueden volarlo. El proceso para obtener un COA puede ser largo, difícil y confuso para cuerpos de bomberos de gran tamaño y con recursos y casi imposible para los pequeños. “La FAA es un ninja burocrático—cualquier cosa que se le arroje, la devolverá y exigirá más información detallada”, dice Jacob.

El Cuerpo de Bomberos de Austin (Texas), que hace aproximadamente un año lanzó un nuevo equipo robótico para utilización en emergencias, está preparado para convertirse en el primer cuerpo de bomberos de la nación en recibir un COA para operar drones a fines de este año. Coitt Kessler, que lidera el equipo, me dijo que incluso con pilotos de aeronaves certificados en su personal, drones a disposición, y tiempo y espacio interior para una capacitación y práctica, el proceso de obtención del COA ha sido arduo. “Las normas cambian literalmente cada semana”, dice. “La FAA intenta proteger el espacio aéreo e intenta realmente dar lo mejor de sí, pero igual resulta muy confuso. No existe una voz unificada”. La FAA no respondió los pedidos de comentarios de NFPA Journal.

Existen razones para creer que todo esto podría cambiar pronto. En febrero, presionados por la industria de drones, la FAA publicó las normas propuestas para pequeños drones con un peso inferior a 55 libras. En esta propuesta, se permitía volar drones sin un COA, siempre que los operadores aprobaran un examen de conocimiento y cumplieran con algunas otras calificaciones mínimas. Estas normas incluyeron una serie de condiciones, incluso estipulaciones que indicaron que los drones solo pueden volar durante el día, al alcance de la vista del operador, y por debajo de los 500 pies. Muchos observadores creen que podría llevar dos años para completar estar normas, pero algunos hallazgos recientes indicarían que el proceso podría finalizar antes. En mayo, los Senadores estadounidenses Cory Booker, un Demócrata de Nueva Jersey, y John Hoeven, un Republicano de North Dakota, presentaron la “Ley de Modernización de UAS”, con el objetivo de perfeccionar el proceso regulatorio a corto plazo hasta que se establezcan las normas finales de la FAA.

Aquellas personas que manejan información privilegiada de la industria de los drones y quienes la siguen de cerca creen que estos hallazgos podrían ser la señal de un cambio radical. “Creo que una vez que recibamos la luz verde de la FAA, podremos ver que en unos pocos meses los cuerpos de bomberos estarán utilizando los UAV”, dice Doke, inspector del departamento de bomberos del estado de Oklahoma. “Y en menos de seis meses, en la medida en que se reduzcan los precios de los UAV, veremos un aumento repentino en su utilización por parte del cuerpo de bomberos”.

Actualmente, algunos dispositivos de recreación cuestan tan solo unos pocos cientos de dólares, pero las plataformas aéreas más importantes como las que probablemente utilizarán los organismos públicos pueden costar miles o cientos de miles de dólares—aún así son considerablemente más económicas y más fáciles de costear que cualquier aeronave tripulada. Dicen los observadores que una rápida adopción de estos sistemas podría reducir aún más los costos, volviéndolos incluso más accesibles todavía.

El imperativo de la norma
Como lo sugiere el término, una innovación perturbadora no es siempre un proceso simple, y los líderes en seguridad pública advierten que se debe realizar mucho trabajo preliminar antes de que los sistemas no tripulados puedan convertirse en herramientas seguras y efectivas. Sin las políticas, procedimientos, capacitación y equipos adecuados, la era no tripulada podría dar un paso en falso y tropezarse con un gasto ineficiente antes de poder despegar. “No contamos con los presupuestos para hacerlo mal—tenemos que hacerlo bien desde la primera vez”, me dice Kessler. “Ese proceso comienza con grupos como la NFPA estableciendo normas.

Existen muchas consideraciones que deben sopesarse antes de que los sistemas estén listos para ser utilizados—algunas son obvias, y otras no tanto, según Willette de NFPA. Por ejemplo, ¿es seguro o incluso posible operar un sistema no tripulado si el operador está usando un equipo completo de protección personal? La mayoría de los sistemas no tripulados se controlan a través de frecuencias de radio—¿afectará esto la comunicación en el lugar del incendio, o interferirá de otra manera con los equipos del servicio de bomberos de alta tecnología que utilizan comunicación inalámbrica o por Bluetooth? ¿Pueden los sistemas no tripulados soportar el calor, químicos, agua, humo, brasas transportadas en el aire y demás riesgos que deberán enfrentar en el lugar del incendio? “Las normas deben considerar la seguridad desde el punto de vista del operador”, dice Willette. Ya se está llevando a cabo una gran cantidad de investigación de los aspectos del desempeño del sistema no tripulado, su funcionamiento y los procedimientos para los socorristas, un trabajo que posiblemente informaría a cualquier norma futura de NFPA sobre sistemas no tripulados.

Entre esta investigación se encuentra el trabajo que se está llevando a cabo en NIST. Si el evento “Unmanned Systems 2015” fuera una brillante producción de Broadway, entonces el laboratorio de Adam Jacoff en NIST sería el espacio para el ensayo. Durante casi una década, Jacoff, director de pruebas de la División de Sistemas Inteligentes en NIST, ha trabajado para desarrollar métodos de ensayo normalizados para asegurarse de que los drones y robots se desempeñen según lo publicitado para el Departamento de Defensa y, más recientemente, el mercado de seguridad pública civil. Hasta el momento ha desarrollado 15 métodos de ensayo normalizados, con otros cinco que se agregarán este año, lo que mide de forma confiable las capacidades basales del robot y del operador, necesarias para desempeñar una tarea específica definida por los socorristas militares y de emergencia. Estos ensayos normalizados, son actualmente publicados por ASTM International.

Con tantos robots y drones y tantos escenarios y utilizaciones posibles, es una tarea sobrecogedora que lo mantendrá ocupado por el resto de su vida laboral, dice Jacoff. “Por necesidad , nos corrimos rápidamente de las tareas específicas de la misión y nos concentramos en tareas más específicas de los robots—todas requieren de algún grado de agudeza visual, comunicación por radio, resistencia y movilidad en el terreno”, . “Una vez que comenzamos a analizarlo en el espacio de la robótica, el trabajo se vuelve mucho más fácil, y ya no es tan complicado descubrir dónde se encuentran las brechas. Estamos agilizando nuestra capacidad de adaptarnos y expandir los diferentes escenarios de prueba”, agrega Jacoff.

NIST está actualmente documentando las capacidades de los sistemas no tripulados y está dejando en manos de los compradores la decisión de si dichas capacidades cumplen con sus necesidades. Es información valiosa, pero para muchos departamentos de seguridad pública, puede ser aún difícil saber exactamente qué comprar. Allí es donde podría ayudar NFPA, dice Jacoff. “La experiencia de NFPA en el desarrollo de normas sería de gran valor para esto”, dice. “Si NFPA quisiera adoptar o definir la versión del nivel del equipo de lo que estamos haciendo en NIST—tomar ese trabajo y corroborarlo como un robot normalizado con todos los umbrales definidos—eso podría ser el golpe inesperado perfecto”.

En mayo, los funcionarios de NFPA se reunieron con ASTM International, que publica las normas de desempeño de NIST, para analizar de qué manera NFPA podría complementar el trabajo que se estaba realizando en NIST para crear una norma del equipo para los socorristas.

“Juega perfectamente a nuestro favor—no necesariamente contamos con la experiencia para evaluar las capacidades técnicas de los sistemas no tripulados, pero sí contamos con la experiencia necesaria para seleccionar, cuidar y mantener piezas muy técnicas de los equipos”, dice Willette. “También contamos con experiencia para analizar lo que necesita saber un socorrista y las capacidades que necesitan tener”.

Contar con drones y robots utilizables y poder operarlos es solo el comienzo—las partes interesadas deben saber cuándo y cómo utilizarlos, dice Jacob del Estado de Oklahoma. “Deben saber qué tipo de vehículos deben utilizarse, de qué manera deben utilizarse, y cómo deben integrarlos en las operaciones actuales”, dice.

Pareciera no faltar gente que intenta responder estas inquietudes. El Centro Nacional de Capacitación de Preparación para el Desastre (National Disaster Preparedness Training Center) en la Universidad de Hawaii, que prepara los programas de capacitación para la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (Federal Emergency Management Agency, o FEMA), está trabajando para desarrollar un curso sobre cómo integrar los sistemas no tripulados a los procedimientos para desastres existentes y crear procedimientos nuevos. En 2012, el Centro de Transporte Aéreo NextGen (NextGen Air Transportation Center) del Instituto para la Investigación y Educación del Transporte (Institute for Transportation Research and Education) en la Universidad del Estado de Carolina del Norte llevó a cabo una serie de pruebas relacionadas con incendios forestales utilizando cuatro drones en diferentes alturas durante un incendio controlado en Florida. Los investigadores intentaban determinar qué tan bien detectan los sensores de los drones, los cambios clave en las condiciones en el lugar del incendio, así como la forma de transmitir dicha información a los comandantes del incidente y luego transmitirla a los bomberos en el lugar del incendio en tiempo real.

“Eso es lo importante—tener algún concepto de las operaciones”, dice Tom Zajkowski, gerente de operaciones de vuelo del programa de UAS del centro del Estado de Carolina del Norte. “Sin eso, un drone es simplemente un juguete brillante en el aire”.

Existen muchos centros de certificación de sistemas no tripulados fundados a nivel federal en todo el país, incluso uno en Oklahoma fundado por el Departamento de Seguridad Nacional específicamente orientado a evaluar pequeños UAV para ser utilizados por socorristas. El centro recibe a dos o tres proveedores por mes que pasan por diferentes escenarios de misión, entre ellos una búsqueda y rescate, un tirador activo y un incendio forestal.

Además de evaluar las capacidades de los sistemas no tripulados, un foco primario del programa de Oklahoma es desarrollar procedimientos operativos, dice Stephen McKeever, profesor de física en el Estado de Oklahoma y secretario de ciencias y tecnología del estado. “La comunidad técnica puede resolver las cuestiones técnicas”, dice. “Existirán drones específicos para estas vocaciones que contarán con los sensores correctos. Pero poder obtener datos es una cosa—cómo utilizarlos es otra cosa. Allí es donde entra en juego la capacitación”.

La participación de NFPA podría también ayudar a darle credibilidad al concepto de utilización de sistemas no tripulados en los bomberos, dice Kessler, quien, como líder de uno de los pocos cuerpos de bomberos que analizan seriamente la utilización de drones, comprende lo delicada que puede ser la proposición. El público sigue desconcertado sobre la utilización de drones, tanto desde el punto de vista de la privacidad como de la seguridad incluso en situaciones de emergencia en las que la utilización de drones podría ofrecer un claro beneficio. Por ejemplo, en marzo 2014, después del fatal alud de barro en Oso, Washington, los funcionarios del condado quisieron utilizar drones para buscar a los sobrevivientes, en aquellas áreas en las que era casi imposible que accederían los socorristas. Se realizaron esfuerzos a tal fin por más de un mes hasta que, no obstante, los vecinos citando sus preocupaciones sobre privacidad presionaron a los funcionarios para que no permitieran la utilización de drones. Se permitió que volara un drone durante 48 minutos a fin de abril para realizar un modelo 3-D del área del alud para ser utilizado por los ingenieros para la reconstrucción y recuperación.

En el futuro, contar con una norma de consenso ya establecida sobre los procedimientos para la operación y retención de datos podría contribuir en gran medida para apaciguar parte de estos temores, dice Kessler. “Creo que si podemos demostrar profesionalismo desde el comienzo, y con esto podría ayudar NFPA, tal vez ese juego de confianza con el público avanzaría un poco más rápido, abriendo camino para la gente que nos sigue”, me dice Kessler. “Pero en este momento somos los pioneros. Estoy seguro de que los próximos cuerpos de bomberos podrán manejar este tema mucho más fácilmente de lo que lo hicimos nosotros”.

El futuro le pertenece a los usuarios
En el evento de Sistemas No Tripulados en Atlanta, la antesala de la conferencia aún bulle con actividad. Un grupo de jóvenes ingenieros posan para una fotografía frente a un helicóptero Apache no tripulado de tamaño real. Un hombre lee detenidamente la información en el salón de exposiciones al mismo tiempo que opera un vehículo de mando a distancia—la máquina con aspecto de tanque parece pesar varios cientos de libras— y merodea por el pasillo en frente de él. Un drone metálico con forma de orbe zumba por el aire frente a mí mientras que el inventor les cuenta a los espectadores que puede chocar contra una ventana, levantarse y volver a despegar. En una pequeña sala de conferencias en el piso superior, durante una charla sobre sistemas marítimos no tripulados, Bruce Hanson, un ejecutivo de una compañía llamada MARTAC, muestra un bote robótico de tres pies de longitud—una “embarcación no tripulada”. La nave, elegante y cómoda, parece haber sido creada por el equipo de diseño de Batman.

Uno no puede más que asombrarse, y al mismo tiempo preguntarse qué haremos con todas estas cosas ya sea por tierra, aire o mar. Es una pregunta para la que la mayoría de los asistentes a la conferencia tienen una respuesta guardada y lista para ofrecer. Pero en realidad, Hanson le dice a su audiencia, que realmente depende de todos nosotros—incluso de los cuerpos de bomberos, funcionarios del manejo de emergencias, organismos a cargo del cumplimiento de la ley, creadores de normas, y más—tomar la decisión. “Si la tecnología es lo suficientemente económica, los usuarios innovarán sobre que hacer con ella”, dice, mientras luce su bote de Batman. “Existen tantas aplicaciones para estos sistemas no tripulados. Ni siquiera sabemos lo que la mayoría de estas son.”

Jesse Roman es redactor de NFPA Journal. Se lo puede contactar en .


Desde los escombros

Desde Fukushima hasta DARPA, la evolución de los robots

En 2011, menos de una hora después de que un terremoto de 9.0 puntos de magnitud cortara la energía en la planta de energía nuclear Fukushima Daiichi en Japón, un tsunami de 45 pies de altura chocó contra las instalaciones, destrozando los generadores de reserva y otros equipos eléctricos. El vapor que se acumula como agua en los reactores se evaporó, y los altos niveles de radiación impidieron que los trabajadores pudieran realizar las reparaciones críticas y lograr que las válvulas liberaran la creciente presión. En pocos días, explotaron tres reactores, disparando una ola de radiación mortal hacia el aire y el mar.

Si los trabajadores en planta hubieran tenido acceso a robots capaces de atravesar los deshechos, abrir las válvulas y realizar otras reparaciones críticas después del terremoto y tsunami, se podría haber evitado el desastre—pero ese nivel de destreza y capacidad robótica no existió. Dichas limitaciones se convirtieron en el ímpetu detrás de la creación en 2012, del desafío robótico “DARPA Robotics Challenge”, que en 2013 lanzó una competencia de dos años que finalizó en junio. Financiada con 3.5 millones de dólares de dinero en premios por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (Defense Advanced Research Projects Agency, o DARPA) estadounidense la competencia tenía como fin acelerar la tecnología robótica para respuesta ante desastres.

Competencias como la de DARPA son invaluables ya que fuerzan a los ingenieros a concentrarse en los problemas que necesitan resolver los socorristas y las fuerzas armadas, dijo Adam Jacoff, ingeniero en investigación robótica en el Instituto Nacional de Normas y Tecnología (National Institute of Standards and Technology) y presidente de las competencias robóticas internacionales “RoboCupRescue”. “Estamos utilizando eficazmente las competencias de robots para ayudar a refinar, validar y diseminar las normas”, dijo. “Los métodos de prueba someten a los ingenieros a una prueba de fuego”.

Los 23 equipos que compitieron en las finales de DARPA, llevadas a cabo el 5-6 de junio en Pomona, California, debían construir robots accionados a batería que pudieran completar un circuito de ocho complicadas tareas. Los robots debían manejar un vehículo por una pista con obstáculos; salir del vehículo; caminar hasta una puerta, abrirla y atravesarla; girar válvulas; caminar sobre escombros; activar disyuntores; hacer un agujero en un muro; y subir escaleras. Se tomaba el tiempo que les llevaba a los robots, muchos de ellos humanoides y bípedos, completar el circuito y recibían un punto por cada tarea completada. Los equipos controlaban a sus robots de forma inalámbrica, a pesar de que los robots podían también completar algunas de las tareas básicas por sí solos.

El equipo Kaist de Daejeon, República de Corea, obtuvo el primer lugar y el premio principal de 2 millones de dólares con su robot DRC-Hubo, que completó las ocho tareas en solo 44 minutos. Un robot llamado “Running Man” (Hombre Corredor), diseñado por un equipo de Pensacola, Florida, obtuvo el segundo puesto y recibió 1 millón de dólares por completar las ocho tareas en solo 50 minutos.

“Este es el final de DARPA Robotics Challenge pero solo el comienzo de un futuro en el que los robots pueden trabajar junto a las personas para reducir el total de desastres”, dijo el Director de DARPA Arati Prabhakar después de la competencia. “Sé que la comunidad a la que el desafío DARPA impulsó a arrancar alcanzará grandes logros en los próximos años”. —J.R.
Source: http://www.nfpajla.org/archivos/edicion-impresa/bomberos-socorristas/1107-maquinas-en-aumento

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Humectantes y retardantes. Mecanismo de actuacion en el incendio.

Posted by Firestation en 28/09/2015

Esta entrada comprende la recopilacion de varios articulos publicados originalmente en FuegoLab http://fuegolab.blogspot.com.es/ Bitácora de divulgación científica sobre incendios forestales y experimentos de combustión en laboratorio.
Por su especial interes y claridad de explicaciones me ha parecido relevante incluirlo aqui para mayor conocimiento de todos aquellos que trabajamos en los fuegos forestales.

Hace unos días se divulgó en redes sociales un interesante vídeo del U.S. Forest Service donde se muestra el efecto de los denominados “productos químicos retardantes de llama”. El verano pasado escribí un post al hilo de un estudio divulgado en medios generalistas sobre los efectos ecológicos de estos productos al ser lanzados por los medios aéreos durante los incendios forestales. Comienzo una serie de secuelas de “Retardando que no es poco” y nos vamos a poner un poco más técnicos para saber cómo actúan dichos productos y por qué suponen una gran ayuda para los medios de extinción si se emplean con sentido común, teniendo en cuenta sus ventajas, inconvenientes y también sus limitaciones.
Fuente

 

En el mercado hay una abundante gama de productos químicos retardantes de llama y, sin querer perjudicar a ningún fabricante, me limitaré a comentar los que tradicionalmente el MAGRAMA y las Comunidades Autónomas en España han venido usando en sus bases sin perjuicio de nuevos productos.
La división clásica de los tipos de productos químicos empleados en la lucha contra incendios ha sido atendiendo a su diferente efecto durante la combustión y su uso en los incendios:
  • Retardantes de corto plazo (generalmente los encontramos formando espumas o geles) debido a que su efecto dura poco tiempo y su eficacia desaparece al evaporarse el agua. Por tanto suelen usarse en ataque directo a las llamas.
  • Retardantes de largo plazo, su efecto es más duradero porque afecta al proceso químico de combustión y no depende de la presencia de agua para mantener su eficacia, Por tanto suelen usarse en ataque indirecto como apoyo a lineas de control en incendios.
En este post hablaremos de los retardantes de corto plazo y en siguientes entregas describiremos los retardantes de largo plazo
En primer lugar debemos explicar por qué el agua es un buen extintor de incendios. Es bien conocido el poder del agua para disminuir la inflamabilidad de los combustibles, dificulta su capacidad de arder pero también disminuye la emisión de energía producida en fase de llama en caso de un frente activo. Cuanto más pequeña sea la gota de agua en contacto con el sólido, aumenta la cantidad de superficie de agua expuesta al calor y por tanto mayor es su capacidad de “robar” energía y enfriar el frente de llama. Este vídeo, que ya he puesto en una entrada anterior, muestra la eficacia del agua (árbol regado a la derecha, frente a no regado a la izquierda) en un fuego doméstico de un árbol de Navidad:
Sin embargo, el agua sin aditivos tiene importantes limitaciones cuando se enfrenta a un fuego forestal. En primer lugar porque debido a su elevada tensión superficial y baja viscosidad, drena rápidamente al suelo al contactar con el combustible, que además suele presentar sustancias impermeables que evitan la penetración de líquidos; en segundo lugar porque la energía desprendida por el frente de llama en muchas ocasiones es más que suficiente para evaporar el agua antes incluso de que entre en contacto con el combustible, llevando a cero su capacidad de humectar la vegetación y afectar a la propagación del fuego; y en tercer lugar por el efecto erosivo del aire sobre la partícula de agua, que hace que se disgregue en pequeñas gotas, a su vez fácilmente arrastradas por la propia convección del incendio. Además, en el medio forestal, la dosis de aplicación de agua es limitada ya que no se dispone de bocas de presión para incendios (hidrantes) como en el medio urbano. Es evidente que, aun con dificultades, si dispusiéramos de cantidad de agua ilimitada se termina sofocando un incendio ¡Pero esto es casi imposible en el medio forestal! Se calcula que las dosis aplicables para ser eficaces oscilan entre 1 y 2 litros por metro cuadrado (¡lo que le echas a tus plantas cuando las riegas!) ya que, al tener cantidades de agua disponibles limitadas, aplicar mayores dosis sería en detrimento de la superficie tratada. En estas circunstancias el agua necesita ayuda, su efecto humectante no es suficiente.

Pero ¿que ventajas tiene una espuma con respecto al agua si prácticamente son agua? Los retardantes de corto plazo son las denominadas “espumas” que se consiguen mediante la aplicación al agua de productos químicos que pueden denominarse espumógenos o humectantes (ambos son el mismo producto ya que sólo se diferencian en la dosis de concentrado añadido al agua) . Son productos tensoactivos cuyo objetivo es disminuir la tensión superficial del agua, esto es, adherirse lo mejor posible al combustible para que el agua impregne bien por capilaridad y se mantenga en contacto con el mismo ¿Cómo lo consigue? Existen sustancias químicas denominadas anfilílicas, esto es, tienen doble afinidad, polar-no polar. Esto les permite adherirse a las moléculas de agua por su enlace polar y orientarse hacia las zonas de interfase con aire en su zona apolar, formando burbujas.

Moléculas anfilílicas que en contacto con el aire se orientan formando burbujas
Formación de una pompa de jabón, base química de una espuma humectante empleada en la lucha contra incendios Fuente

 

Por tanto el poder humectante de la espuma se debe al “anclaje” de las cadenas apolares sobre la superficie que se desea mojar, así se impide que el agua que se aplica sobre la vegetación forme gotas que resbalen sin adherirse, lo que anularía la eficacia del tratamiento. La formación de la película de espuma sobre la superficie es también una ventaja porque disminuye la disponibilidad de oxígeno superficial para producir llama. Pongamos un ejemplo sencillo. Si tras una dura jornada de trabajo (por ejemplo apagando un fuego) nos lavamos las manos sin jabón, necesitaremos gran cantidad de agua para desprender la suciedad. El jabón forma espuma y permite que penetre el agua en los poros de la piel, facilitando la limpieza de la suciedad con menor cantidad de agua (también es el principio activo de los detergentes para la ropa) . El efecto en la vegetación es similar, obligando además al fuego a consumir más energía para evaporar el agua disponible y permitiendo por tanto reducir el volumen necesario de agua para humectar la misma superficie.

Ejemplos de cómo la disminución de la tensión superficial le permite
a la espuma adherirse mejor al combustible (fotos @J_Enfedaque)

De entre la gran variedad de espumas usadas en la lucha contra incendios, las usadas en extinción de incendios forestales son del grupo denominado “espumas mecánicas” o “de aire” ya que es una solución de agua, espomógeno concentrado (tensoactivo) y aire. La forma de introducir el aire en la disolución se hace de manera mecánica, esto es, necesitamos algún tipo de dispositivo que introduzca aire en la mezcla ¿creéis que esto es complicado?

Si este tipo puede generar espuma y además hacerse un selfie, tú también puedes.  Fuente

 

Es algo parecido a la espuma del baño generada por el jabón líquido. Cuando añadimos, sin más, el jabón al agua de la bañera, sólo se genera espuma si agitamos la superficie del agua, introduciendo con ello aire del exterior. En este caso el medio mecánico adquiere la forma de “brazo humano mezclador”. Otra opción, que yo usaba siempre con los baños mi hija, es añadir el jabón directamente al grifo de agua conforme está saliendo, lo cual arrastra el aire hacia la bañera generando espuma con mucha más facilidad. Como ahora casi todos los grifos tienen en la boquilla una rejilla expansora, la entrada de aire es mucho más eficaz ya que el chorro de agua procedente del grifo lleva ya aire mezclado. Este sencillo sistema mecánico es lo que se usa cuando se aplica la espuma desde medios terrestres, ya sea un camión autobomba o una mochila manual: rejillas expansoras a la salida de la manguera o la lanza de la mochila ¿fácil no? Una buena expansión con estas lanzas profesionales puede ampliar el volumen del agua ¡entre 20 y 200 veces!
Expansor doméstico similar a los utilizados por los bomberos forestales Fuente
Aplicación de espumas por medios terrestres Fuente
Esquema (Fuente) y foto (@J_Enfedaque) de dispositivo profesional para aplicación de espumas

 

En el caso de los medios aéreos la expansión mecánica de la espuma es algo diferente y más parecido al grifo del baño. Los helicópteros de extinción disponen de un dosificador de espumógeno concentrado para la descarga del llamado “helibalde” o “bambi”, esa “bolsa” llena de agua que cuelga de la aeronave y que vemos con frecuencia en los reportajes de televisión. Cuando se realiza una descarga, el espomógeno se aplica automáticamente con la dosis programada, con lo cual lo que se lanza es ya una mezcla preparada para convertirse en espuma ¿cómo? ¿un expansor XXXL? Mucho más sencillo. La espuma se expande simplemente por gravedad: la mezcla de agua y espumógeno entran en contacto con el aire a la alta velocidad generada por el peso del agua del helibalde y el avance de la aeronave, convirtiéndose en el expansor mecánico perfecto.
Fuente

 

La espuma tiene un tiempo corto antes de empezar a “romperse” (o tiempo de drenaje de la espuma, de ahí su clasificación como “de corto plazo”). Siguiendo con el símil de la bañera, todos hemos comprobado alguna vez que si echamos mucho jabón, al principio la capa superficial de espuma es muy densa y abundante (como en el baño del amigo Cesc), incluso podemos colocar objetos poco pesados (algún juguete de bebé por ejemplo) que no entra en contacto con el agua de la bañera (disminución de la tensión superficial). Pero si dejamos unos minutos sin remover, deja de entrar aire externo y aumenta su tensión superficial, ya no se mantienen encima los juguetes más pesados de los niños porque la espuma se empieza a “romper” (a “drenar”) y empezamos a ver el fondo de la bañera. Algo parecido también ocurre con la espuma de cerveza, y es lo que diferencia una cerveza bien “tirada”, que mantiene su espuma la duración de la caña o la pinta, de otra que se rompe (drena) con facilidad y terminamos sin rastro de espuma en el vaso.
Cerveza con espuma que empieza a romperse frente a una buena caña Fuente

 

Este efecto es mucho más evidente cuanta menos concentración de espumógeno tengamos (menos cantidad de jabón) o menor cantidad de aire hayamos conseguido introducir en la mezcla (cerveza mal tirada). Los espumógenos forestales son productos muy perfeccionados y las concentraciones eficaces son bajísimas, oscilando entre el 0,1% y el 1% en peso, esto es, menos de 1 gramo de producto por litro de agua es suficiente para generar una buena “fiesta de la espuma forestal”, cuando se expande correctamente claro. No obstante debido a las altas temperaturas en verano que se incrementan por la meteorología propia del incendio, la mezcla agua-concentrado drena con mayor facilidad, el agua se evapora y por tanto la espuma se “rompe” en un “corto plazo”. Aun así, un buen espumógeno con la dosis adecuada debería soportar sin drenar unos 30 minutos. Su aplicación se realiza por eso en ataque directo con presencia de medios terrestres ya que por sí sola sólo es capaz de extinguir fuegos de baja intensidad, por ejemplo en conatos, fuegos incipientes o flancos del incendio. En cambio suponen una gran ayuda a los medios terrestres al disminuir la intensidad del fuego, refrescar el ambiente y poder sofocar el fuego con otras herramientas como el batefuegos o haciendo una línea de defensa con mayor seguridad.
La brigada helitransportada es apoyada por descargas de espumas. Fuente

 

 

La expansión y eficacia de las espumas en la lucha contra incendios se contrasta mediante sencillas pruebas de laboratorio al compararlas con el agua. En el protocolo desarrollado en el INIA se aplican espumas a diferente concentración y dosis a una muestra de acícula de pino situada sobre una mesa de quemas. Para forzar un poco los productos y simular condiciones de verano alguno de los ensayos se realizan tras el paso de la muestra tratada por una estufa a 42ºC durante 30 minutos y comprobar con ello la facilidad o dificultad para drenar en condiciones similares a las que se aplican en campo comparando su eficacia para detener el fuego respecto al agua.

Ensayos INIA de coeficiente de expansión  y drenaje de espumas (arriba) y de eficacia de espumas (abajo).
La gráfica muestra la eficacia de la espuma con respecto al agua (línea azul)
Los productos químicos empleados en la lucha contra incendios es uno de esos casos poco frecuentes en el mundo forestal donde existe una verdadera cadena investigación-desarrollo-innovación, se utilizan equipos multidisciplinares para el desarrollo de productos y aplicaciones (químicos, físicos, forestales, industriales, etc.) y entran en contacto aspectos de la ciencia y de la técnica para solucionar un problema real en los que participan empresas y administración con un objetivo común: mejorar la seguridad de los bomberos forestales y la eficacia en la extinción de incendios.

Retardantes.

¿Por qué arden las plantas? A estas alturas ya deberíais saberlo, pero como hay nuevos seguidores que no se han leído todas mis entradas os refresco la memoria que en este tema se la debemos claramente a Prometeo. La típica reacción química que se produce cuando arde la vegetación es la siguiente:

Celulosa (CHO)n + Oxigeno (O2) + calor —–> Agua (H2O)+Dióxido de carbono (CO2)+Energía

Por tanto hacen falta estos tres elementos para que exista combustión con llama: el conocido triángulo del fuego: celulosa (vegetación), oxígeno y calor ¿Podemos interrumpir esta reacción en cadena? Al hablar de los retardantes de corto plazo, ya explicamos que la estrategia de las espumas es humectar y enfriar, esto es, actuar sobre el “calor” y en menor medida dificultar la llegada de “oxígeno” al entorno del combustible mediante la generación de una capa de espuma con baja tensión superficial. Pero los retardantes de largo plazo son mucho más sutiles, no en vano llevan mucha ciencia y tecnología detrás, basados en la química de esta reacción de combustión.

Los retardantes de largo plazo más utilizados en la lucha contra incendios son los denominados Polifosfatos. Son sales muy similares a los fertilizantes usados en agricultura y se preparan generalmente con concentraciones de 1:5 en agua, esto es, 200 ml de producto por cada litro de agua. El rojo contrasta muy bien con el verde o el amarillo de la vegetación, por eso se tiñen de colores rojizos para poder ser visualizados por el piloto, el coordinador de medios aéreos, el director de extinción y los propios bomberos forestales. De esta manera se puede planificar y dar instrucciones precisas de las sucesivas descargas de la aeronaves durante la extinción de incendios. Todos los colorantes, viscosantes, anticorrosivos que presenten deben ser biodegradables e inocuos para el medio ambiente y la salud de los combatientes, para lo cual las empresas tienen especial cuidado en la elaboración de sus productos que deben pasar unas exigentes pruebas de verificación antes de su salida al mercado o para optar a concursos públicos.

Su eficacia es independiente de la presencia de agua porque su acción es directa sobre el componente “combustible forestal” de la reacción de combustión vegetal. Por tanto se suele usar en ataque indirecto, esto es, para crear lineas de control antes de que llegue el frente de llamas, disminuir la intensidad del fuego y de esta forma poder ser controlado por los bomberos forestales. Pero ¿cómo lo hace? Creo que en el esquema de la Figura 1 lo vais a entender bien.

Figura 1. Esquema del funcionamiento de un polifosfato amónico durante un incendio forestal
Adaptado de Vicente Mans (2015) Apuntes Máster Fuego: Ciencia y Gestión Integral

 

Siguiendo los elementos generados en las diferentes reacciones, podéis comprobar cómo la “magia” de la química hace que la reacción en cadena habitual de oxidación de la celulosa (a la derecha del esquema) se interrumpa sin más que “secuestrar” los grupos -OH que la componen. Efectivamente, la sal amónica se descompone en amoniaco gaseoso y ácido polifosfórico, que tiene una gran avidez por “apoderarse” de los grupos -OH de las cadenas de celulosa del material vegetal. La celulosa no puede oxidarse en presencia de calor con lo que ¡no puede producirse llama porque no hay triángulo del fuego! El resultado es la formación de otro ácido, el ortofosfórico, y un residuo de carbón que aparece de color “negruzco” en contraste con el color “grisáceo” de la ceniza. De esta manera la celulosa se consume pero ¡sin generar llama! y no emite energía significativa en su combustión, con lo que poco a poco se va extinguiendo el frente. Pero el retardante sigue teniendo escondido un as en la manga. En el caso de que siga existiendo emisión de energía procedente de vegetación que arde, el ácido ortofosfórico se vuelve a transformar en ácido polifosfórico repitiéndose el proceso, con lo que tenemos una reacción en cadena “a la inversa”, esto es, en presencia de más calor el producto sigue siendo eficaz y termina por extinguir la llama, o al menos reducir mucho su intensidad.

El ensayo presentado es muy exigente ya que después de la aplicación del tratamiento con producto retardante a la acícula de pino, se introduce en estufa a 42ºC durante 90 minutos simulando condiciones de verano y es en ese momento cuando se procede al ensayo, eliminando por completo la acción humectante del agua (recordemos que la mezcla es un 80% agua). Pero si el producto es tan eficaz incluso sin agua ¿por qué no se detiene inmediatamente la combustión con llama y avanza unos centímetros, aunque con mucha menor intensidad? ¿Por qué a pesar de realizar descargas de retardantes con la aeronaves es necesaria la actuación de medios terrestres para sofocar definitivamente el fuego? La respuesta la podemos ver aquí:

Acícula de pino tratada con retardante de largo plazo y secada en estufa a 42ºC durante 90 minutos
Fotografía: Laboratorio de incendios forestales del INIA

En la fotografía se muestra la zona inferior de la capa de acículas tratadas, la que estaría más cercana al suelo en condiciones de campo. Podéis apreciar que el color rojizo del retardante no está perfectamente repartido, hay parte de las acículas poco impregnadas. Este es el punto débil de los retardantes de la largo plazo: que siga la reacción en cadena de combustión con llama en aquellas zonas no recubiertas de polifosfato amónico (parte derecha del esquema de la figura 1) y que por tanto la eficacia del retardante se vea limitada por la presencia de material no tratado que continúa ardiendo. En este reportaje del USDA Forest Service  se compara el comportamiento de una capa de acículas sin tratar respecto a una tratada: el retardante disminuye mucho la velocidad de propagación y la altura de llama media aunque no es infalible, puesto que la parte inferior de la hojarasca sin tratar termina por arder.

La acícula tratada con polifosfato amónico en esta demostración llevaba una semana secándose, con lo que el retraso de la propagación se debe exclusivamente a la presencia del retardante de largo plazo y su eficacia ha estado condicionada por su capacidad de impregnar la mayor cantidad de combustible posible. Se puede comprobar al final del ensayo la cantidad de combustible consumido en sendas bandejas, lo que indica la menor intensidad generada por el tratamiento y por tanto la mayor capacidad de los medios de extinción para realizar un ataque directo que termine extinguiendo el frente de llama.

 

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