Aiquile es una pequeña provincia boliviana donde la vida transcurre entre montañas, comunidades rurales y ríos. Aunque normalmente es una zona tranquila, las lluvias intensas y las inundaciones han afectado a la agricultura y a la vida de sus habitantes en los últimos años. Para anticipar los riesgos, un grupo de estudiantes utilizó conocimientos en STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) para crear el “AIQUIMET”, un sistema que integra sensores IoT (Internet de las Cosas), inteligencia artificial, robótica y visión computacional para monitorear variables ambientales y emitir alertas tempranas sobre riesgos climáticos.
La iniciativa fue ganadora de Solve for Tomorrow en Bolivia, en 2025, y fue desarrollada por cinco estudiantes de 15 y 16 años, que estaban en los dos últimos años de la educación secundaria y obligatoria. La idea nació en el club de robótica de la escuela, mediado por el profesor de Sistemas Informáticos, Mauricio Ordoñez Carvajal.
El club reúne cerca de 25 estudiantes de diferentes grados y franjas de edad; además funciona como taller de reparación de computadoras e impresoras para la comunidad. Muchas de las ideas nacen allí, mientras sus estudiantes observan, desmontan equipos y aprenden haciendo. Pero el mayor aprendizaje siempre comienza fuera del laboratorio.
Cuando el equipo pensó en el proyecto que presentarían en Solve for Tomorrow, el maestro orientó a desarrollar una tecnología que no fuera solamente para competir, sino que también tuviera un valor para la comunidad. “No sirve de nada mirar solamente imágenes o estadísticas. El estudiante tiene que estar en el lugar donde ocurre el problema”, aconseja el docente.
Les enseño a ser capaces de imaginar cosas que todavía no existen. Que piensen qué podemos lograr con lo poco que tenemos, resume el profesor.
Así que en la etapa de Empatía de la ruta del proyecto, los jóvenes observaron que uno de los principales problemas que afectaban la vida cotidiana de la comunidad eran las lluvias intensas y las inundaciones, que llegaban sin previo aviso, poniendo en riesgo a las familias y dificultando la respuesta ante las emergencias. A partir de esa realidad, los estudiantes comenzaron a conversar con vecinos, a recopilar información sobre los eventos climáticos y a preguntarse cómo la tecnología podría ayudar a anticipar esos riesgos.
El sistema utiliza un código de colores para indicar el nivel de riesgo. Cuando el río se mantiene dentro de parámetros seguros, se activa el color verde y solo se realiza el monitoreo. Si el nivel del agua alcanza el primer umbral establecido, el sistema cambia al color amarillo y emite una alerta preventiva mediante una aplicación que las personas de la comunidad pueden instalar en sus celulares.
Cuando el agua supera el segundo umbral crítico, se activa el color rojo, lo que pone en funcionamiento la sirena, las luces de emergencia y el envío de notificaciones para que la población inicie la evacuación.
Del problema real a la solución
El desarrollo del proyecto tomó aproximadamente un año, pero el prototipo que llegó a la final de Solve for Tomorrow era muy diferente al primero que imaginaron. “No podíamos quedarnos con la primera versión. Cada tres meses teníamos que volver a pensar qué podíamos mejorar”, explica Ordoñez. Para ello, analizaban los resultados obtenidos, escuchaban la retroalimentación recibida y realizaban nuevas pruebas antes de volver al terreno.
Al final, AIQUIMET combina Internet de las Cosas (IoT), inteligencia artificial (IA) y robótica para monitorear las condiciones de los ríos y emitir alertas tempranas cuando existe riesgo de inundación. El sistema fue construido con herramientas libres y asequibles, lo que hace que el proyecto sea escalable y replicable. Los estudiantes utilizaron Arduino como plataforma principal de programación y control, además de sensores electrónicos conectados mediante tecnologías de IoT, que permiten transmitir información desde zonas rurales hasta un centro de monitoreo.
Para diseñar el prototipo antes de construirlo, el equipo utilizó Tinkercad (aplicación web gratuita para diseño 3D, electrónica y programación), mientras que el procesamiento de imágenes y algunas funciones de análisis fueron desarrollados con herramientas de inteligencia artificial y OpenCV, una biblioteca de código abierto de software de visión computacional.
Para construir el prototipo, los estudiantes eligieron fabricar el prototipo en acrílico, un material resistente al agua, liviano, duradero y de bajo costo. En el interior de la estructura, instalaron los sensores y los componentes electrónicos responsables de medir – en tiempo real – el nivel del agua, la temperatura, la humedad y la radiación solar. El dispositivo fue instalado y probado en una zona rural, aproximadamente a 30 minutos de Aiquile, justo en el punto donde el río nace.
En la gestión de desastres, cada minuto cuenta. Al medir directamente en la cabecera del río, el sistema detecta la crecida en su origen. Esto brinda un tiempo valioso de respuesta a las comunidades que viven río abajo, permitiendo que la alerta llegue antes de que el agua alcance las zonas habitadas o de cultivo.
Así, cuando llueve, a medida que el nivel del río aumenta, los sensores detectan la subida y el sistema procesa la información mediante inteligencia artificial para determinar el nivel de riesgo. Cuando se alcanza un umbral de alerta, el prototipo debe enviar una alerta.
Con el montaje listo, aún tenían que superar el desafío de la conectividad. Muchas de las comunidades donde debía funcionar el sistema no cuentan con acceso a internet ni con infraestructura de telecomunicaciones. Para resolver ese problema, los estudiantes investigaron sistemas de radiofrecuencia y desarrollaron una red inalámbrica de punto a punto capaz de transmitir información entre diferentes comunidades.
Esa red fue inspirada en un panal de abejas: varias estaciones repetidoras fueron instaladas entre el río y la comunidad, de modo que cada una recibe la señal y la retransmite a la siguiente hasta llegar al centro de monitoreo ubicado en el poblado. “Pensamos que el jurado no solo nos preguntaría cómo funcionaba un dispositivo, sino cómo iba a comunicarse con los demás. Entonces investigamos mucho más allá del Arduino”, añadió el maestro.
Una vez que la información llega a la comunidad, el sistema puede enviar mensajes SMS, notificaciones a una aplicación móvil y avisos por radio, permitiendo que las familias reciban la advertencia con anticipación y puedan prepararse para una posible inundación.
Alimentado por energía solar, el sistema fue diseñado para funcionar incluso en zonas rurales con infraestructura limitada.
“Ahí aprendimos muchísimo”, recuerda Ordoñez. “En el laboratorio todo funcionaba, pero cuando llevamos el proyecto a una situación más cercana a la realidad aparecieron problemas que no habíamos visto”. Con esa nueva etapa en el proceso, las siguientes pruebas revelaron oportunidades de mejora: reforzar la estructura, recalibrar sensores, medir la velocidad del agua y definir el tiempo necesario para activar las alertas antes de que el río alcanzara niveles peligrosos. “Si llovía, era una oportunidad para probar. Si encontrábamos un error, significaba que todavía podíamos mejorar.”
En las pruebas con la bomba de agua, el criterio final no se definió solo por la altura del agua, sino por el tiempo de reacción disponible para la población. En el prototipo en condiciones ideales, la alerta debía activarse 2 minutos antes de que el agua alcanzara el nivel crítico. Esa diferencia equivale, en una situación real, a cerca de 30 minutos de anticipación, gracias a la red de estaciones que retransmite la señal desde el punto de monitoreo hasta la comunidad.
Diversidad, colaboración y liderazgo en el proyecto
Desde el inicio, el profesor tuvo claro que “AIQUIMET” necesitaba un equipo diverso. Por eso, buscó reunir estudiantes con habilidades complementarias, sin reproducir las barreras de género que todavía suelen existir en las áreas STEM. “Quiero que mis estudiantes entiendan que todos pueden aportar por igual y que el talento no depende de si eres hombre o mujer”, recalca.
Hasta ese momento, cada integrante desarrollaba proyectos de forma independiente dentro del club de robótica. El maestro conocía bien las fortalezas de cada uno, gracias a años de trabajo conjunto, y decidió reunirlos cuando sintió que habían alcanzado la madurez necesaria para afrontar un desafío de mayor escala. Seleccionó a los cinco participantes teniendo en cuenta la diversidad de género y la variedad de habilidades. “Yo veía que cada estudiante tenía capacidades distintas. Entonces pensé: voy a formar un buen equipo. Cada uno tenía algo especial que aportar”.
Cada estudiante asumió un rol de acuerdo con sus intereses. Uno se encargó del diseño gráfico y de la identidad visual del proyecto; otro investigó la calidad del agua y sus implicaciones para la salud; una estudiante profundizó en el diseño de circuitos electrónicos; y otro integrante se especializó en las telecomunicaciones necesarias para transmitir datos desde zonas sin acceso a internet. Pero llegar a ese nivel de coordinación no fue inmediato.
Más que un proyecto: formar jóvenes que inspiran a otros
Para Ordoñez, el mayor logro de “AIQUIMET” fue transformar la manera en que sus estudiantes ven su propio potencial. “Cuando tienen experiencias como la de Solve for Tomorrow, ellos vuelven con otra forma de pensar. Todo lo que aprenden de los jurados y de todo lo que viven lo transmiten a los demás. Se convierten en un apoyo mucho más grande dentro del colegio”, afirma.
Ese cambio es visible tanto dentro como fuera del aula. Estudiantes que antes eran tímidos comienzan a hablar en público con seguridad, lideran equipos y ayudan a enseñar a otros. “Ellos desarrollan una lógica de pensamiento mucho más abierta que incluso les ayuda en otras asignaturas”, complementa el profesor.
Al fin y al cabo, para el docente los conocimientos STEM sirven para abrir nuevos caminos para los estudiantes y traer herramientas socioemocionales y de tecnología que puedan llevar consigo por toda la vida. “A mí me interesa que los estudiantes salgan preparados y que ellos sean capaces de enfrentar el día de mañana, en un futuro mejor”, finalizó. Después de “AIQUIMET”, los estudiantes se quedaron motivados a continuar en ese camino: tres integrantes hoy estudian Ingeniería de Sistemas en la universidad, mientras dos continuaron cursando el último año de secundaria y siguieron participando en el club de robótica.
