Cadix: el 112 para la madera

Cadix (www.cadix.es) es el resultado de las investigaciones desarrolladas por Aidima durante los últimos años, en las que se han estudiado las actividades biológicas de los agentes xilófagos y se han establecido modelos físico-químicos que determinan su actividad biodegradora.

La madera es un material de origen biológico y, por tanto, corre el riesgo de ser atacado y degradado por agentes xilófagos. La madera y sus materiales derivados son muy habituales en construcciones y en edificios emblemáticos españoles, tanto en áreas urbanas como en rurales. Por este motivo, es necesario controlar el estado de la madera para detectar precozmente su biodegradación, de forma que se evite la aplicación de costosos tratamientos químicos o sustitución la madera degradada. Los elevados costes de la construcción, adquisición y mantenimiento de las viviendas aumentan también la necesidad de vigilar la calidad de los elementos de madera.

Hasta la aparición de Cadix, no existían sistemas fiables de detección y alarma de riesgo de biodegradación de la madera en viviendas y edificios. En estas construcciones, la madera está expuesta al ataque de insectos como termitas, carcoma gruesa o carcoma fina. Estos insectos se alimentan de la madera y causan una significativa reducción de su resistencia mecánica. Muchos de ellos atacan madera con un contenido en humedad superior al 20%, especialmente las termitas subterráneas (Reticulitermes ssp.), que son las más comunes en nuestro país. Este tipo de termitas son con diferencia los insectos más dañinos en el área mediterránea. Cada año, las termitas subterráneas causan en Europa daños valorados en más de 700 millones de euros derivados de la propia afección, tratamientos y reparaciones en estructuras de madera.

Las termitas ocasionan graves perjuicios a los edificios en relativamente poco tiempo, no dejan orificios de salida y pueden acceder por pequeñas grietas o juntas apenas visibles. Por lo tanto, la detección de la actividad de las termitas por inspección visual es un método poco fiable. Cuando se dan humedades altas, las estructuras de madera también están expuestas al ataque de hongos xilófagos, como los hongos de pudrición parda o blanca. Este ataque multiagente es la principal razón por la que la madera tiene ‘mala reputación’ en España entre arquitectos y constructores, muchos de los cuales consideran equivocadamente que la madera no puede competir con materiales como el acero o el hormigón.

El sistema de sensores Cadix es de fácil instalación en cualquier vivienda o edificio donde se desee conocer y controlar en todo momento las condiciones de la madera para detectar de forma preventiva el riesgo de biodegradación por hongos o insectos. Su uso principal corresponde al sector de la construcción, tanto en elementos estructurales (vigas, correas, pilares, cerchas, etc.) como en elementos decorativos (puertas, pavimentos de madera, ventanas, escaleras, muebles, artesonado). La seguridad que proporciona Cadix respecto al buen estado de la madera fomentará, con toda probabilidad, el uso de la este material en construcciones y edificios y aumentará la demanda de madera para uso estructural.

Cadix lleva más de un año funcionando en edificios de alto valor patrimonial con excelentes resultados, y se ha instalado en varias viviendas y chalés privados del área mediterránea. Actualmente está en proyecto su instalación en viviendas de una localidad devastada por las termitas, y en otros edificios protegidos.

También existe un interés creciente por parte de empresas de tratamientos antitermíticos para utilizarlo como medio de monitorizar los tratamientos: Cadix permite saber cuándo el tratamiento comienza a hacer efecto y también cuándo la colonia de termitas se ha erradicado, de manera que hace innecesaria las visitas regulares de técnicos para comprobar los cebos con el producto antitermítico.

La empresa Draima (www.draima.es) es la encargada de la gestión del proceso de instalación; y Aidima es la responsable del monitoreo y seguimiento mediante la central instalada en el Centro Tecnológico.

El sistema Cadix consiste en una red de sensores inalámbricos en forma de microchips ordenados en una placa lógica insertada en un cilindro de madera. La red está controlada por un software de gestión interconectado con una central de alarmas donde se monitoriza todo el proceso y se recogen los valores que determinan el estado de humedad de la madera y la posible presencia de insectos xilófagos, especialmente termitas y carcomas.

Cada sensor, que va insertado dentro de la madera, consta de un microcontrolador conectado a un detector de insectos, que capta los movimientos de éstos. El detector genera una señal eléctrica que depende del color del insecto y de su tamaño; el microcontrolador la procesa mediante algoritmos adaptativos y emite una alarma en caso de detección.

En paralelo a la detección de insectos, el sensor calcula el riesgo de ataques por hongos en la madera a partir de la medida del contenido en humedad de la madera. Para hacer eso, el sensor incluye un sensor de temperatura y otro de medida de la humedad relativa del aire que lo rodea, y a partir de sus medidas calcula la humedad de la madera. Ese valor se compara con un valor límite que el usuario del sistema puede establecer (por ejemplo, 20%). Si es superior a él, el microcontrolador genera una alarma que indica que las condiciones a las que está sometida la madera son propicias para el ataque de temitas u hongos.

En caso de que aparezca cualquier alarma, el sensor emite una señal inalámbrica cifrada que contiene información sobre el tipo de detección, el número acumulado de ellas, el estado del sensor (por ejemplo, si está obstruido o si la batería está baja), la calidad de la señal, la humedad de la madera, etc. Una red inalámbrica de estos sensores de biodegradación se puede instalar en una casa o en un edificio para monitorizar automáticamente sus elementos de madera, ya sean estructurales o decorativos.

La información enviada por los sensores se recoge en una estación base. Dicha estación incluye un módulo GSM y un microcontrolador programado para procesar las señales de alarma y enviarlas como mensajes SMS a cualquier número de teléfono móvil que el usuario designe. El código fuente utilizado en el microcontrolador ha sido desarrollado con un subconjunto de las órdenes obligatorias ATM para las normas GSM 07.05 y GSM 07.07, por lo que es compatible con cualquier operador de telefonía móvil.

Cada cierto tiempo, que puede ser programado, la estación base envía toda la información de los sensores a un ordenador remoto que actúa como central de alarmas. La central de alarmas procesa todo los datos de los sensores y los muestra mediante una interfaz gráfica.

El ‘Nobel’ del sector forestal

Como reconocimiento de la innovación que supone para el sector de la madera, Cadix recibió el premio Schweighofer 2009 a la mejor investigación aplicada al sector forestal. Sus creadores, el Doctor Ingeniero de Montes José Vicente Oliver y el Licenciado con Grado en Ciencias Físicas Miguel Ángel Abián, especialista en visión artificial y biotecnología de la madera, son investigadores de Aidima y llevan años trabajando en la biodegradación de la madera y su detección.

El premio Schweighofer tiene carácter bienal y está considerado el ‘Nobel’ en el sector europeo de base forestal, al igual que ocurre por ejemplo con la medalla Fields en el campo de la Matemática.