Un equipo del Instituto Fraunhofer de Tecnología de Medios Digitales (IDMT), en Ilmenau, Alemania, encontró la forma de usar paneles solares para medir la lluvia. Los investigadores pegaron sensores de sonido estructural a módulos fotovoltaicos para registrar las vibraciones que provocan las gotas al golpear el panel, informó Electronics For You.
Cada unidad de sensor procesa esas vibraciones con un algoritmo de aprendizaje automático que corre en un microcontrolador de bajo consumo, y de ahí sale la estimación de lluvia. Por radio solo viaja un paquete compacto de datos de medición. El socio del proyecto, Pan Acoustics, con sede en Wolfenbüttel, desarrolló el hardware de los nodos y la transmisión inalámbrica. Los datos de varios puntos se reúnen y analizan de forma central en el Fraunhofer IDMT para armar un mapa más fino de la lluvia local. Como los sensores no tienen piezas móviles, la mantención podría ser menor.
¿Qué tan preciso es con lluvia débil?
El primer experimento se hizo en un simulador de lluvia de laboratorio, con distintas intensidades, tamaños de gota y modelos de panel fotovoltaico. Después el equipo instaló tres sistemas de medición al aire libre, uno en el patio del IDMT, otro en Pan Acoustics y otro en el jardín meteorológico de la Universidad Técnica de Ilmenau.
Con lluvia débil, entre 2 y 5 mm/h, el sistema registró una desviación absoluta media de 1,88 mm/h frente a las mediciones de referencia. Según Fraunhofer, eso cumple la clase C de la clasificación de precisión de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) para intensidades bajas, que admite una desviación máxima de 2 mm/h.
La lluvia fuerte sigue siendo el límite. El equipo todavía no tiene suficientes datos de entrenamiento y de prueba con intensidades altas para saber cómo rinde el sistema en esas condiciones.
"Demostramos la viabilidad de nuestro enfoque para lluvia débil", dijo Jakob Bergner, jefe del grupo Smart Acoustic Solutions del IDMT y director científico del proyecto.
Complemento, no reemplazo
La tecnología apunta a apoyar a los pluviómetros tradicionales, no a reemplazarlos. Entre sus usos posibles están los gemelos digitales urbanos, las salas de control municipales y el monitoreo de inundaciones. Según Fraunhofer, operadores de infraestructura municipal y cuerpos de bomberos mostraron interés en una herramienta así.
En las pruebas de campo, el enlace inalámbrico cubrió 4 kilómetros en zona urbana y más de 35 kilómetros en zona rural con línea de vista. Cada nodo procesa los datos antes de transmitirlos.
¿Cuándo podría llegar al mercado?
El proyecto lokalRAIN corrió entre octubre de 2024 y junio de 2026 dentro del Programa Central de Innovación para pymes de Alemania (ZIM). Dejó un prototipo que todavía no es un producto comercial. Falta mejorar la carcasa del sensor y sus componentes electrónicos, y hacer el aseguramiento de calidad del sistema.
Lo siguiente en la lista es reunir más datos durante lluvias fuertes y probar la tecnología en distintas condiciones ambientales. Sin esa información, el sistema solo puede considerarse una fuente adicional de datos de lluvia local y no un sustituto de los pluviómetros tradicionales.
Más información en la página del proyecto en Fraunhofer IDMT.
