Vista sulla zona dell’incendio

Il FireDrone vola all'interno di edifici, gallerie o impianti industriali in fiamme e fornisce dati in tempo reale da ambienti estremi. Sviluppato all'Empa e proseguito come spin-off, combina materiali resistenti al calore con una robotica intelligente per una maggiore sicurezza ed efficienza nelle operazioni antincendio e industriali.

Gli incendi in grandi edifici, gallerie o impianti industriali sono una corsa contro il tempo. I servizi di emergenza devono spesso avventurarsi in strutture instabili e piene di fumo senza sapere esattamente cosa li aspetta. Il FireDrone è stato progettato per colmare questa lacuna e, come piattaforma di ricognizione resistente al calore, vola in aree pericolose e fornisce informazioni sulla situazione allo schermo in tempo reale.

Invece di inviare persone in aree a rischio di crollo, il robot volante si occupa della ricognizione. Rileva le sostanze pericolose, aiuta a localizzare le persone disperse e mostra le fonti di incendio dove la visibilità e l’accesso sono limitati. Questo riduce il rischio per i servizi di emergenza e migliora la qualità delle decisioni.

Maggiore sicurezza per i vigili del fuoco e l’industria
Fumi tossici, crolli di componenti ed esplosioni sono tra i rischi maggiori nelle operazioni antincendio. La ricerca di strutture complesse come parcheggi multipiano, capannoni industriali o gallerie è particolarmente difficile e pericolosa. È qui che entra in gioco il drone, che può sorvolare queste aree in modo rapido e preciso senza causare danni.

Il drone resistente al calore apre anche nuove possibilità nell’industria. Oggi gli impianti con forni, raffinerie o processi termici devono spesso essere chiusi per ore o giorni prima di poter effettuare un’ispezione. Il drone dovrebbe essere in grado di ispezionare impianti di cemento o acciaio e impianti di incenerimento dei rifiuti durante il funzionamento. In questo modo si abbreviano i tempi di fermo, si riducono i costi e si risparmia energia.

Guscio in aerogel per 200 gradi
Dove i droni convenzionali si guastano a circa 40 gradi Celsius, questo rimane in aria. Il suo nucleo è un isolante brevettato fatto di aerogel ultraleggero. Questo materiale è costituito quasi interamente da aria, inserita in una struttura di poliimmide resistente al calore, e protegge l’elettronica sensibile da temperature fino a 200 gradi Celsius.

La nuova generazione rinuncia a complesse strutture composite con fibre di vetro e utilizza un aerogel di poliimmide puro che può essere modellato in forme tridimensionali. Ciò significa che l’involucro è praticamente stampato in un unico pezzo e si adatta perfettamente ai componenti.

La nuova variante di aerogel combina un’elevata resistenza al calore con la flessibilità meccanica ed è completata da un sistema di gestione della temperatura interna che monitora e raffredda attivamente l’elettronica.

Immagini termiche in tempo reale anche senza GPS
Quando è in uso, il drone fornisce immagini termiche ad alta risoluzione direttamente al telecomando. Una telecamera a infrarossi visualizza le fonti di incendio, le sacche di calore o le persone nascoste, anche attraverso il fumo denso. Diverse squadre di emergenza possono seguire le immagini simultaneamente, ottenendo così una panoramica della situazione indipendentemente dalla prima squadra che entra nell’edificio.

Il drone può essere equipaggiato in modo modulare con telecamere o sensori aggiuntivi. Può anche misurare la temperatura esterna o rilevare i gas prodotti dagli incendi. Un altro punto di forza è l’utilizzo in ambienti chiusi. Poiché il GPS spesso non funziona negli edifici, nelle gallerie o negli impianti industriali coperti, il sistema funziona con funzioni di assistenza e localizzazione appositamente sviluppate che garantiscono voli stabili anche in assenza di segnale satellitare.

Dal laboratorio al veicolo operativo
Il percorso dal prototipo alla soluzione operativa passa attraverso test in condizioni reali. Il drone è già stato sperimentato su campi di addestramento per i vigili del fuoco e in impianti industriali operativi, tra cui il cementificio di Siggenthal. L’obiettivo è che i piloti siano in grado di utilizzare il drone in sicurezza in situazioni estreme dopo un addestramento minimo.

Lo spin-off sta facendo un ulteriore passo avanti con il FireDrone Nest. La stazione di attracco e manutenzione, mobile e isolata termicamente, sarà integrata nelle autopompe o nei moderni sistemi di protezione antincendio. Dopo una missione, il drone atterra automaticamente, viene messo in sicurezza, controllato e preparato per il volo successivo. Questo trasforma un progetto di ricerca in un sistema affidabile per l’uso quotidiano da parte dei vigili del fuoco e dell’industria.

Spin-off con il vento in poppa
Il drone rappresenta una linea di sviluppo iniziata nei laboratori Empa di “Robotica della sostenibilità” e “Materiali e componenti per l’energia degli edifici”. Oggi, uno spin-off dell’Empa e dell’EPFL sta portando la tecnologia verso l’applicazione sul mercato. Il team è supportato da diversi programmi di finanziamento e fondazioni che consentono il passaggio dall’idea al prodotto.

Per i ricercatori è chiaro che la combinazione di nuova tecnologia dei materiali, robotica e test pratici apre un nuovo capitolo nella lotta agli incendi. Il compito è ora quello di portare il drone fuori dall’ambiente di prova e nelle operazioni reali, in modo che in futuro possa volare in luoghi dove è meglio che le persone si tengano a distanza.

Fonte EMPA