El software que ayudará a resolver problemas en geofísica: mejora la caracterización y almacenamiento de CO2 en el subsuelo terrestre

• La beca europea Marie-Curie ha dado la oportunidad de crecer en Estados Unidos a la investigadora posdoctoral Judit Muñoz

Diseñar métodos numéricos eficientes, estables y precisos para resolver problemas de propagación de ondas es el principal objetivo de Judit Muñoz, quién ha podido desarrollar su proyecto gracias a las becas Marie-Curie. El software en el que están trabajando simula Ecuaciones en Derivadas Parciales transitorias (EPDs) empleando integradores temporales estables que respaldan tanto estrategias adaptativas clásicas como orientadas a objetivos. El objetivo final de su trabajo es aplicar estos nuevos métodos de simulación para resolver problemas que surgen en geofísica, más concretamente, estas simulaciones ayudarán a mejorar la caracterización del subsuelo terrestre y su aplicación al almacenamiento de CO2 a largo plazo.

Las EPDs son ecuaciones que describen procesos físicos que se pueden observar en la naturaleza como la propagación de ondas o el movimiento de un fluido. El problema de estas ecuaciones es que su solución no se sabe de manera exacta, por lo que hay que simularlas por ordenador. Para la resolución de estas ecuaciones, es muy importante que los métodos de simulación sean muy precisos y estables. De lo contrario, la predicción será errónea.

Con vistas al futuro, la etapa final de la beca es la aplicación de las herramientas desarrolladas a la industria, enfocándose en problemas como el cambio climático, aunque por ahora la mayoría de los objetivos del proyecto son principalmente académicos. “Además, durante la beca”, comenta Judit , “realizaré actividades de divulgación con el fin de trasladar los resultados del proyecto al público de la investigación científica en nuestra sociedad”.

“En el primer año de este proyecto hemos cumplido con todas las metas previstas en la propuesta”, afirma la investigadora. El trabajo ha resultado en varios artículos científicos, siendo cuatro de ellos publicados en revistas indexadas en Q1. Según comenta la investigadora, han aparecido nuevos temas de investigación relacionados y se han trabajado  gracias al grupo del Profesor Demkowicz en UT Austin, con el que Judit Muñoz ha adquirido toda la experiencia matemática necesaria para analizar y diseñar nuevos métodos numéricos estabilizados para EDPs en el dominio del tiempo.

En 2022, Muñoz Matute, gracias a la beca Marie-Curie, ha participado en varias actividades de difusión, impartiendo charlas, como en el Finite Element Rodeo (Dallas, EE. UU.), la conferencia ECCOMAS (Oslo, Noruega), la conferencia ICCS (online) y el workshop MinRes (Santiago, Chile). Además, participó en la organización de un mini-simposio en el Coloquio del GACM en Alemania e impartió dos charlas a los alumnos de  dos escuelas del País Vasco para compartir su experiencia como investigadora joven en los EE. UU. Explica que “en la última fase de la beca, regresaré a Europa con la experiencia necesaria para comenzar una carrera sólida como investigadora”. Esta beca le ha dado la oportunidad a Muñoz Matute de trabajar en un proyecto de investigación multidisciplinario y trabajar en una de las mejores universidades del mundo en su área por un periodo de dos años, aprendiendo de los mejores investigadores en su campo.

Sobre Judit Muñoz

Judit Muñoz finalizó su doctorado en octubre de 2019 en la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) bajo la supervisión del Profesor David Pardo y Elisabete Alberdi. Es Máster en Modelización e Investigación Matemática, Estadística y Computación y Licenciada en Matemáticas por la misma universidad.

Durante su doctorado, trabajó en métodos numéricos para ecuaciones diferenciales parciales transitorias(principalmente en la ecuación de difusión dominada por advección, problemas de propagación de ondas y flujos de Stokes), incluyendo métodos de elementos finitos y de diferencias finitas, formulaciones variacionales espacio-temporales, adaptabilidad orientada a objetivos, estimación de errores y métodos de minimización de residuos.

Actualmente es investigadora postdoctoral en el BCAM dentro del grupo de Mathematical Design, Modelling and Simulations (MATHDES) del Profesor David Pardo. Durante los dos primeros años de la beca europea Marie-Curie, trabajó en el "Oden Institute for Computational Engineering and Sciences" de la Universidad de Texas en Austin junto al grupo del Prof. Leszek Demkowicz.