Sistema di sensori che rileva gli incendi boschivi

Gli incendi possono essere rilevati prima che si diffondano o anche prima che inizino, utilizzando un nuovo sistema di sensori satellitari creato da un gruppo di neolaureati turchi in design e messo in luce da Dezeen come parte della nostra serie Designing for Disaster. Come un Internet of Things per i boschi, ForestGuard (1) è un sistema di sensori montato sugli alberi per rilevare i cambiamenti nell’aria e avvisare le autorità locali in caso di incendio.

È necessario un solo sensore per ogni 16 ettari di foresta – o circa 16.000 alberi – e il sistema è in grado di distinguere tra diversi tipi di emissioni, come quella derivante da un incendio rispetto allo scarico di una sigaretta o di un’auto, per evitare falsi positivi.

Suat Batuhan Esirger, responsabile tecnologico della ForestGuard, ha dichiarato a Dezeen che il prodotto riduce il tempo necessario ai vigili del fuoco per essere avvisati di un incendio da una media di 90 minuti a soli 15.

In un esempio recente, ha permesso ai vigili del fuoco dell'arcipelago turco delle Isole dei Principi di spegnere un incendio che aveva bruciato solo un'area di terra grande quanto un tavolo da pranzo.

«Era notte fonda, non passava nessuno, nessuno che potesse denunciare l'incendio finché non è diventato molto più grande di quando lo abbiamo rilevato», ha detto Esirger. «Vederlo in azione è stata una grande vittoria per noi».

Esirger e gli altri membri del team ForestGuard - Ecem Ertan, Onur Sertgil e Rana Imam Esirger, studenti della Istanbul Bilgi Üniversitesi - hanno iniziato a lavorare sull'invenzione dopo i devastanti incendi della Turchia del 2021, per i quali tutti hanno fornito assistenza volontaria.

Esirger ha contribuito alle operazioni di ricerca e salvataggio come pilota di droni, cosa che secondo lui gli ha permesso di vedere l'intero processo dall'inizio alla fine e iniziare a pensare a cosa si potrebbe fare meglio.

In tutto il mondo, il rilevamento degli incendi è attualmente gestito attraverso un mix di droni, satelliti e immagini termiche: tutte opzioni che hanno i loro svantaggi, principalmente il fatto che si limitano a guardare sopra le cime degli alberi.

«Ci siamo concentrati sulla frase: 'e se fossero gli alberi stessi a avvisarci'», ha detto Esirger. «Ci siamo avvicinati come uno smartwatch: monitoriamo l'aria nella foresta sotto il limite degli alberi. Quindi, se succede qualcosa di anomalo, veniamo avvisati».

Il sistema che hanno ideato misura e analizza la temperatura, l’umidità, la pressione dell’aria e i livelli di vari gas per identificare la presenza di un incendio, con algoritmi di apprendimento automatico addestrati per distinguere tra fumo di incendi e altri tipi di emissioni.

Il loro progetto iniziale utilizzava una rete terrestre a bassa potenza chiamata LoRa per connettere i sensori a Internet, ma da allora sono passati alla connettività satellitare fornita dalla società americana EchoStar.

La modifica rende il sistema “a prova di disastro”, afferma Esirger, mentre alcuni dei vecchi dispositivi LoRa sono stati messi offline quando i terremoti hanno colpito la Turchia nel 2023.

Anche altre misure aumentano la resilienza dei sensori ForestGuard. Sono alimentati da un pannello solare con un supercondensatore di lunga durata per l'accumulo di energia e sono dotati di meccanismi antifurto.

Sono inoltre realizzati in plastica ingegnerizzata in grado di resistere all’esposizione alla luce ultravioletta, alle interferenze degli animali e a temperature fino a 1.500°C, il che significa che sopravviveranno in parte ma non completamente a un incendio boschivo.

«Lo abbiamo reso il più ignifugo possibile, quindi continueranno a inviare dati fino al loro ultimo respiro», ha detto Esirger. «Da questi dati possiamo prevedere la direzione di diffusione dell'incendio, in modo da poter fornire tali dati alle autorità affinché possano combattere l'incendio in modo più efficiente».

Gli algoritmi di ForestGuard consentono anche qualcosa forse ancora più utile di una risposta più rapida ai disastri: la prevenzione.

Utilizzando i dati raccolti attraverso i sensori, ForestGuard può stabilire quando le condizioni sono tali da rendere probabile un incendio, offrendo ai vigili del fuoco l'opportunità di adottare misure come la pulizia dei cespugli secchi o la spruzzatura preventiva di acqua.

«Dall'incendio di agosto i vigili del fuoco delle Isole dei Principi hanno seguito questi avvertimenti e non si sono verificati ulteriori incidenti», ha affermato Esirger.

Secondo ForestGuard, il sistema può proteggere 500 alberi per 1 dollaro all’anno, presupponendo che i dispositivi rimangano in funzione per cinque anni.

ForestGuard ha vinto le manche turche del James Dyson Award 2023 (2).

Il prodotto è più avanti nel suo sviluppo rispetto alla maggior parte degli altri concorrenti, con dispositivi già in vendita in Turchia e ForestGuard che cerca di espandersi in mercati tra cui Francia, Australia e Stati Uniti nei prossimi mesi.

Esirger spera che l’invenzione venga vista non solo come uno strumento per combattere gli incendi a livello regionale, ma come parte di una battaglia globale unita per ridurre al minimo gli impatti del cambiamento climatico. «Qui gli incendi formano un “circolo vizioso”», ha detto, «che spesso viene sottovalutato».

«Gli incendi boschivi emettono anidride carbonica», ha detto Esirger. «L'anidride carbonica provoca il riscaldamento globale. Il riscaldamento globale causa molti più incendi. Quindi si autoalimenta. Stiamo cercando di ridurre al minimo questo aumento».

Riflettendo sull'esacerbazione degli incendi causati dai cambiamenti climatici all'inizio di quest'anno, Greg Kochanowski, partner dello studio di architettura GGA+, ha affermato che le professioni del design non stanno facendo abbastanza per affrontare il problema degli incendi.

«Ciò che serve è una nuova disciplina di progettazione olistica e sintetizzata che fonde molteplici aree di competenza», ha scritto.

Riferimenti:

(1) ForestGuard

(2) Internationaler Designwettbewerb | James Dyson Award

Descrizione foto: Suat Batuhan Esirger, il cofondatore della ForestGuard. - Credit: ForestGuard.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: "The trees themselves" raise wildfire alarm in ForestGuard detection system