Tecnología de la Producción

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Tecnología de la Producción

ÍNDICE

Colores más naturales a partir de microalgas _____________ 4

Máquinas salvavidas para casos de emergencia ___________ 6

Herbicidas y medicamentos biotecnológicos _____________ 8

Un sistema de robots en red desde la Hispalense ________ 10

Diseñando materiales eléctricos más resistentes _________ 12

Mejora de los sistemas de control del ‘segway’ ___________ 14

Tecnologías al servicio de la comunidad investigadora _____ 16

Cómo tratar el estrés en la maquinaria industrial _________ 18

Residuos muy útiles como aislantes del fuego ___________ 20

Estudios para mejorar la calidad del fluido eléctrico _______ 22

Nuevos dispositivos para una energía inteligente _________ 24

Nuevos materiales para mejorar el rendimiento __________ 26

Avances para restaurar edificios y monumentos __________ 28

Biocombustibles a partir de subproductos alimentarios ____ 30

Mejoras de la intermodalidad en Andalucía _____________ 32

Solución para el deterioro de las maquinarias ___________ 34

Materiales enanos para aplicaciones futuras ____________ 36

Luz y color en miniatura para procesos industriales _______ 38

Rayos solares para el tratamiento de aguas sucias ________ 40

‘Armónicos’ que perturban la energía eléctrica __________ 42

Estructuras inteligentes para el control de defectos _______ 44

Un futuro sostenible para los biocarburantes ____________ 46


Colores más naturales a

partir de microalgas

Un equipo de científicos de la Universidad de Jaén, dirigido por Ruperto Bermejo, y en colaboración con

investigadores de las universidades de Granada y Almería, estudia la manera de conseguir colorantes

naturales mediante la purificación de proteínas procedentes de microalgas, utilizando una novedosa

metodología con alto rendimiento de recuperación y potencialmente escalable. Este proyecto ha sido

incentivado por la Junta de Andalucía con 140.427 euros, dentro del marco de los proyectos de

excelencia.

Centro

Universidad de Jaén

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP1362

Nombre del proyecto

Desarrollo de un proceso de obtención

de colorantes naturales de

interés biotecnológico a partir de

microalgas.

Contacto

Ruperto Bermejo Román

Teléfono: 953 64 85 60

e-mail: rbermejo@ujaen.es

Dotación

140.427,62 euros

Actualmente, el 80% de los colorantes

utilizados en las industrias de

alimentación y cosmética, así como

en el sector farmacéutico, son de

naturaleza sintética. La razón que

lleva a las industrias a utilizar estos

colorantes sintéticos radica en que

el coste de los mismos es mucho menor.

El proceso tradicional para obtener

colorantes naturales es muy

costoso y la productividad escasa,

esto hace que no sea rentable utilizarlos.

Sin embargo, los colorantes

sintéticos no pueden ofrecer las

ventajas de aquellos de origen natural.

Los naturales, al ser biodegradables,

se absorben por el organismo

de forma natural y sin ningún

perjuicio para nuestra salud. Hoy

día, la Autoridad Europea de Seguridad

Alimentaria (EFSA) pretende

actualizar la legislación europea

sobre aditivos alimentarios, como

los colorantes, y, cada vez más, aumenta

la necesidad de reemplazar

los compuestos sintéticos por otros

de origen natural.

El grupo de investigadores dirigido

por Ruperto Bermejo, de la

Universidad de Jaén, en colaboración

con las Universidades de Granada

y Almería, ha encontrado un

método productivo e innovador a

través del cual se pueden obtener

colorantes naturales de naturaleza

proteica que se encuentran en las

algas. Las biliproteínas son proteínas

coloreadas (cromoproteínas),

que participan en la fotosíntesis

de las algas. Estas macromoléculas

son fluorescentes, solubles en agua

y poseen colores variados e intensos.

Para obtener estas proteínas,

los investigadores anteriormente

señalados están desarrollando una

metodología que ya ha sido patentada

a través de la Oficina de Transferencia

de Resultados de Investigación

(OTRI) de la Universidad Jaén.

Este procedimiento consiste en la

rotura, en primer lugar, de la pared

celular mediante choque osmótico,

y una vez liberado el material intracelular,

del que forman parte las

biliproteínas, se procede a la purificación

de las mismas mediante un

proceso cromatográfico de adsorción

en lecho expandido.

Según asegura Ruperto Bermejo,

investigador principal del proyecto,

este método de obtención de

colorantes naturales ofrece importantes

ventajas frente al tradicional,

su rendimiento es más alto, y

reduce considerablemente los costes

de producción. Además, podría

permitir obtener el producto a gran

escala, de cara a su aplicación a nivel

industrial.

Las biliproteínas poseen diferentes

colores muy intensos y atractivos,

que hacen que puedan utilizarse

como colorantes naturales,

pudiendo reemplazar a los tradicionales

colorantes sintéticos. Hasta

ahora, los colorantes naturales más

conocidos son: verdes (procedentes

de la clorofila), amarillos (obtenido

de la cúrcuma) o rojos (como

el ácido carmínico procedende de

insectos).

Estos colorantes se obtienen

mediante procesos muy costosos.

Harían falta 100.000 insectos para

producir tan sólo 1 Kg. de ácido carmínico.

El grupo de investigadores

que desarrollan este proyecto, obtienen

biliproteinas con colores como

el rosa, que ya ha sido patentado (y

que podría utilizarse para sustituir

los colorantes sintéticos en productos

lácteos como batidos y yogures),


o el azul. Cada uno de estos colorantes

naturales cuenta con diferentes

matices y se obtiene a través de un

proceso mucho más eficiente que el

tradicional.

El proyecto, cuenta con varios

objetivos, entre los que se encuentra

estudiar el proceso de producción

de las microalgas, el proceso de purificación

de las biliproteínas, y la

estructura interna de las mismas.

Esto último puede ayudar a conocer

en qué medios pueden aplicarse

este tipo de colorantes. La finalidad

última, tal y como apunta Ruperto

Bermejo, es paliar el déficit existente

en colorantes de tipo natural y

contribuir al aumento de su utilización

por parte de las industrias.

¿ sabías que...

Estos colorantes naturales, extraídos

a partir de microalgas, son

fluorescentes y podrían aplicarse

como marcadores biomédicos naturales

en el estudio de la acción de

fármacos.

Proporcionan características que

abren los sentidos del consumidor

Los colorantes alimentarios

son un tipo de aditivos que

proporcionan color a los

alimentos (en su mayoría bebidas).

Si están presentes en

los alimentos se consideran

naturales y si por el contrario

se añaden a los alimentos durante

su preprocesado mediante

la intervención humana se

denominan artificiales. Suelen

causar su efecto colorante en

los alimentos ya en pequeñas

cantidades (apenas concentraciones

de centenas de ppm). En

la actualidad la industria alimentaria

emplea los colorantes

con el objeto de modificar

las preferencias del consumidor.

El color es uno de los

principales atributos para la

preferencia de un alimento. El

consumidor medio asocia ciertos

colores a ciertos sabores,

pudiendo influir el color de la

comida en el sabor percibido,

en productos que van desde las

golosinas hasta el vino. Por

este motivo, la industria añade

colorantes a sus productos, a

veces con el fin de simular un

color que es considerado natural

por el consumidor, como

por ejemplo el rojo a las cerezas

glaseadas (que de otra forma

serían beis), pero a veces

por estrategia comercial, como

el ketchup verde que Heinz

lanzó el año 2000. Aunque la

mayoría de los consumidores

saben que los alimentos con

colores brillantes y artificiales

seguramente contienen colorantes

alimentarios, muchos

menos conocen que alimentos

aparentemente “naturales”

como las naranjas o el salmón

también están a veces coloreados

para darles un aspecto mejor

y más homogéneo.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Máquinas salvavidas para

casos de emergencia

La rebelión de las máquinas vino a ser una predicción apocalíptica anunciada en películas como

Blade Runner. De este modo, ingenieros de la Universidad delaga trabajan en un robot capaz de

sustituir al hombre en labores de rescate y lugares de emergencia que supongan un grave peligro

para un operario humano. La Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa ha incentivado este

proyecto de excelencia con 182.000 euros.

Centro

Universidad delaga

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP1379

Nombre del proyecto

Teleoperación de Manipuladores

Móviles dotados de Sensores Táctiles

en escenarios de Crisis (TELS-

TAR).

Contacto

Alfonso José García Cerezo

Teléfono: 952 13 27 75

e-mail: gcerezo@ctima.uma.es

Dotación

182.000,00 euros

Lo cierto es que los robots, alejados

del celuloide, desempeñan una función

totalmente contraria: arriesgar

‘su vida’ para salvar a los humanos.

Una de estas máquinas se

está creando en la Universidad de

laga, donde un grupo de ingenieros

trabaja en la construcción de un

robot capaz de sustituir al hombre

en labores de rescate que supongan

un grave riesgo para el ser humano.

Catástrofes como terremotos, inundaciones,

huracanes incendios,

guerras e incluso ataques terroristas

son situaciones de emergencia

que traen consigo un alto número

de víctimas. En estos accidentes

graves que requiere la colaboración

de los cuerpos de bomberos y

diversos operarios de rescate, pero

el riesgo que corre un efectivo humano

es muy elevado. En los terre-


¿ sabías que...

El MIPUS (Mobile Interactive Personal

Utility System) es un androide

concebido para uso doméstico.

Entre las tareas de ama de casa

que realiza incluye las de levantar

los platos de la mesa y lavarlos, así

como limpiar el hogar.

motos, por ejemplo, la búsqueda de

víctimas supone un gran riesgo para

el propio bombero que tiene que

adentrarse en edificios en peligro

de derrumbarse.

Si en ese lugar se pudiera introducir

un robot capaz de buscar

entre los escombros “reduciríamos

el riesgo en estos operarios. Una

máquina se puede reemplazar, una

vida humana no”, afirma Alfonso

García Cerezo, investigador principal

del proyecto. Por otra parte,

en zonas devastadas por incendios,

muchas de las víctimas permanecen

ocultas bajo una capa espesa de

cenizas, motivo que hace más ardua

la búsqueda exhaustiva de posibles

supervivientes en estas catástrofes.

Para facilitar la detención de víctimas,

el robot de la UMA llevará incorporado

cámaras térmicas.

Estos dispositivos ayudarán a la

máquina a reconocer víctimas ya

estén vivas o muertas en entornos

difíciles como bosques reducidos

a cenizas, cuerpos atrapados entre

escombros y personas cubiertas por

lodos, barro o agua. Estas cámaras

son realmente efectivas por la noche,

en lugares con poca visibilidad

y reconocen supervivientes a razón

de su temperatura corporal. Así, la

cámara mostraría una silueta azul

en el caso que halle un cuerpo sin

vida, por el contrario un superviviente

será mostrado por un color

rojo intenso.

Pero un artefacto de hierro sin

más no es capaz por si solo de saber

dónde buscar víctimas. Por ello,

para utilizar un mecanismo no humano

en catástrofes y situaciones

de emergencia es preciso dotar a la

máquina de una capacidad sensorial

muy aumentada.

“Se desarrollará un robot móvil

compuesto por un sistema de locomoción

y una plataforma sobre la

que puedan ubicarse un brazo articulado

con diferentes sensores

y dispositivos necesarios para la

observación y manipulación de objetos,

animales y personas” indica

Cerezo.

Cuando el robot se sitúa en un

entorno peligroso para buscar víctimas,

la máquina debe identificar

si se trata de un objeto o una víctima,

para ello al robot se le implementará

piel artificial. La ‘epiel’ está

constituida por una serie de sensores

que ayudan a la máquina a reconocer

texturas y formas. Una vez

que la máquina ha identificado un

objeto o una persona, el robot podrá

manipularlos de manera precisa y

segura. La capacidad de aprehensión

viene determinada por sensores

de fuerza y de tacto. El robot podrá

saber si el objeto que va a coger

pesa o no y hasta qué punto puede

apretar para no destruirlo, teniendo

en cuenta que una máquina de

estas características tiene suficientemente

fuerza como para derribar

una pared forjada de hormigón.

El robot está pensado para ser

un tercer brazo de los equipos de

rescate, una ayuda complementaria.

Tanto es así, que el robot será

manejado a distancia siempre por

un operario humano, que le dictará

diversas órdenes. A través de unos

mandos de control el bombero podrá

sentir, incluso la fuerza que está

empleando el robot para levantar

un objeto o derribar un obstáculo.

La importancia de restringir la

autonomía del robot y el hecho de

que haya detrás de la máquina una

persona controlándola viene determinada

por aquellas situaciones

donde existen dos víctimas y sólo

se pueda salvar a una. Esas decisiones

no pueden ser tomadas por una

máquina.

El proyecto de este grupo de investigación

ha sido incentivado por

la Consejería de Innovación, Ciencia

y Empresa con 182.000 euros

para poner en marcha un robot

que actúe en escenarios de crisis.

No obstante, esta serie de expertos

ya desarrollaron un prototipo similar.

La organización Bomberos

sin Fronteras, fue la encargada de

llevarse esta máquina al terremoto

que asoló Marruecos en el 2004.

Artilugios que

sustituyen al

hombre

Un robot es una entidad virtual

o mecánica artificial. En

la práctica, esto es por lo general

un sistema electromecánico

que, por su apariencia

o sus movimientos, ofrece la

sensación de tener un propósito

propio. La palabra robot

puede referirse tanto a mecanismos

físicos como a sistemas

virtuales de software,

aunque suele aludirse a los

segundos con el término de

bots. No hay un consenso sobre

qué máquinas pueden ser

consideradas robots, pero sí

existe un acuerdo general entre

los expertos y el público

sobre que los robots tienden

a hacer parte o todo lo que

sigue: moverse, hacer funcionar

un brazo mecánico, sentir

y manipular su entorno y

mostrar un comportamiento

inteligente, especialmente

si ese comportamiento

imita al de los humanos o a

otros animales. Aunque las

historias sobre ayudantes y

acompañantes artificiales, así

como los intentos de crearlos,

tienen una larga historia, las

máquinas totalmente autónomas

no aparecieron hasta

el siglo XX. El primer robot

programable y dirigido de

forma digital, el Unimate,

fue instalado en 1961 para

levantar piezas calientes de

matel de una máquina de tinte

y colocarlas. Pero ¿puede

un robot sustituir al hombre

en situaciones laborales de

peligro Para que un robot

pueda llegar a realizar acciones

puramente humanas

se tiene que conseguir que la

máquina imite el movimiento

humano. Ése es el estudio que

lleva a cabo el proyecto Visor,

encabezado por el profesor

de la Universidad delaga

Francisco Sandoval.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Herbicidas y medicamentos

biotecnológicos

Un grupo de investigadores de la Universidad de Cádiz (UCA) estudia cómo elaborar productos con

actividad fitosanitaria y farmacológica utilizando procesos biotecnológicos. El objetivo de este proyecto

de excelencia, dotado con 218.000 euros por parte de la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa,

es doble: optimizar las variables operacionales de un proceso de síntesis de ácidos benzohidroxámicos,

desarrollado a nivel de laboratorio, para escalar todo el proceso a nivel planta piloto y sustituir algunas de

la etapas de la síntesis por métodos biotecnológicos.

Centro

Universidad de Cádiz

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP1399

Nombre del proyecto

Producción biotecnológica de ácidos

benzohidroxámicos bioactivos

(fitosanitarios y farmacológicos).

Contacto

Domingo Cantero Moreno

Teléfono: 956 01 63 81

e-mail: domingo.cantero@uca.es

Dotación

217.999,88 euros

El principal enemigo de las plantaciones

y cultivos son las malas hierbas,

vegetación resistente que crece en

lugares y en momentos indeseados y

que, en situaciones, son perjudiciales

para la producción agrícola, llegando

en último extremo a destruir la

cosecha. Para hacerles frente y evitar

riesgos, los agricultores utilizan

herbicidas que logren acabar con la

maleza difícil de eliminar, provocándoles

la muerte o alterando su crecimiento

normal, de forma que al final

la planta se deforma y no resiste. Sin

embargo, a pesar del desarrollo de

herbicidas selectivos, que a baja concentración

sólo afectan a las malas

hierbas, la calidad y cantidad de las

cosechas, así como el rendimiento del

campo se han visto influidos por un

problema añadido: el fenómeno de la

resistencia.

La resistencia es la capacidad que

heredan las plantas para sobrevivir y

reproducirse después de haber estado

expuestas a una dosis de herbicida,

que normalmente sería letal para su

especie. Actualmente existen en todo

el mundo 304 biotipos de malas hierbas

resistentes a herbicida.

Hoy día las tareas diarias en el

sector de la agricultura, incluso en

las técnicas integradas de control,

requieren la utilización de herbicidas,

ya sean químicos o naturales.

Los herbicidas químicos, son productos

agresivos con el medio ambiente.

La industria necesita nuevas ideas y

métodos para obtener nuevos principios

activos, que tengan nuevas estructuras

químicas, pero sobre todo,

que posean nuevos modos de acción

y sean más respetuosos con el medio

ambiente. Por ello, un grupo de investigadores

de la Universidad de Cádiz

¿ sabías que...

Algunos metabolitos generados por

las plantas son fármacos naturales

Son moléculas generadas por la propia

planta que actúan como defensas

naturales para evitar, entre otras cosas,

el crecimiento de las que están a

su alrededor o cualquier ataque procedente

de plantas o de insectos.

trabajará conjuntamente en un proyecto

denominado Producción biotecnológica

de ácidos benzohidroxámicos

bioactivos (fitosanitarios y farmacológicos),

con el que pretenden encontrar

procesos biotecnológicos capaces de

resolver los problemas que sufre el

sector agrícola, relacionados sobre

todo con plagas. Gracias a la biotecnología,

emplearán los ácidos benzohidroxámicos,

(compuestos utilizados

como base para producir productos

naturales y otros compuestos con

actividad biológica y que han demostrado

una importante actividad como

agente herbicida) para componer

nuevas clases de herbicidas modificando

sus propiedades físicas, químicas

o biológicas.

En este estudio, dotado con

218.000 euros por parte de la Consejería

de Innovación, Ciencia y Empresa,

participa un equipo multidisciplinar

formado por científicos

pertenecientes a tres grupos de investigación

de distinta índole de la

Universidad gaditana. Dirigidos por

el catedrático de Ingeniería Química,

Domingo Cantero, este proyecto,

dividido en tres fases, contará con

el trabajo de cinco ingenieros químicos,

tres químicos orgánicos y un

inmunólogo.

En primer lugar, los expertos


Productos agroquímicos basados en

biotransformaciones microbianas

Los plaguicidas químicos actuales

causan problemas relacionados

con la falta de selectividad

sobre las distintas plagas, la

aparición de variedades de plagas

resistentes y la contaminación

medioambiental. Por ello,

los agentes aleloquímicos y sus

análogos sintéticos constituyen

una alternativa a estos productos

fitotóxicos, ya que presentan

nuevos modos de acción, poseen

una interacción más específica

contra las plagas y causan un

menor daño medioambiental.

Con el objeto de aumentar la

eficiencia de la obtención de estos

productos, cuya finalidad es

utilizarlos como agentes herbicidas

y también en el campo de la

farmacología, estos expertos de

la UCA se plantean explorar si es

posible sustituir algunos pasos

claves en la síntesis por procesos

biotecnológicos, es decir, plantear

biotransformaciones basadas en

procesos microbianos y enzimáticos

como biocatalizadores. Las

biotransformaciones están ganando

popularidad en el estudio

del metabolismo de fármacos y

otras sustancias, no sólo por su

esteroselectividad, regioespecificidad

y conversiones en sus

derivados, sino también por la

bondad de las condiciones de

reacción bajo las que se llevan

a cabo. Este tipo de transformaciones

presenta ventajas

económicas frente a los procesos

químicos tradicionales, por

lo que se presentan como una

alternativa viable para todos

aquellos procesos productivos

de principios bioactivos. “Con

ello, se acelera el proceso de

obtención de estos compuestos

y esto contribuirá en gran medida

a facilitar el escalado de

la síntesis y poder generar una

producción industrial a gran escala”,

indica Domingo Cantero.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN

en química orgánica, del grupo de

Alelopatía de la UCA, trabajarán en

la búsqueda de nuevos compuestos

naturales que puedan aplicarse como

herbicidas. Posteriormente, les

corresponderá a los ingenieros químicos

determinar qué pasos faltan

para pasar del trabajo en el laboratorio

a escala industrial, es decir,

cómo conseguir mayor cantidad de

estos compuestos naturales sin interferir

en sus propiedades y poder

emplearlos entonces como agentes

fitosanitarios en grandes extensiones

de tierra, como invernaderos y

campos de cultivo. Por último, mediante

pruebas de ensayo, se estudiará

la extrapolación de las propiedades

bioactivas de estos compuestos a

otros efectos biológicos como son los

inmunodepresores y antitumorales.

Según Domingo Cantero, coordinador

del proyecto, “utilizaremos

estos procesos biológicos para

resolver problemas que afectan al

campo, siempre respetando el medio

ambiente. Según la experiencia,

esta clase de compuestos cuentan

con mejores niveles de actividad a

concentraciones bajas, que comparado

con los herbicidas comerciales,

tienen la ventaja de ser selectivos y

causan menos daños a los cultivos.

Además, a todo ello debemos sumarle

una vertiente clínica, ya que otro

de los objetivos del proyecto es profundizar

en el conocimiento de los

modos de acción para una posible

aplicación futura como fármacos”.


Un sistema de robots en red

desde la Hispalense

La Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa ha financiado el proyecto de excelencia Sistemas de

Robots en Red con 147.927 euros. Dirigido por el investigador de la Hispalense Aníbal Ollero Baturone,

el objetivo principal de estas investigaciones es desarrollar un sistema de diseño que sea utilizado para la

cooperación de objetos heterogéneos, como robots y dispositivos inalámbricos, fijos o móviles, que sean

transportados tanto por vehículos como por personas.

Centro

Universidad de Sevilla

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP1494

Nombre del proyecto

Sistemas de Robot en Red (SIRE).

Contacto

Aníbal Ollero Baturone

Teléfono: 954 487349

e-mail: aollero@cartuja.us.es

Dotación

147.927,62 euros

En un futuro cercano las actividades

que involucren riesgo alguno

para cualquier ser humano serán

desempeñadas por robots. Por ello

existen investigadores de varias

universidades españolas que trabajan

en el diseño de autómatas para

desempeñar estas funciones, con el

fin de lograr una mejor la calidad

de vida de ciertos trabajadores y de

los sistemas de emergencia.

El proyecto de excelencia Sistemas

de Robots en Red (SIRE), coordinado

por el equipo de investigadores

de la Universidad de Sevilla

que dirige Aníbal Ollero, investiga

el desarrollo de sensores inalámbricos

que permiten la utilización

de robots en lugares inhóspitos.

El objetivo del estudio es diseñar,

desarrollar y experimentar un

sistema que provea las funcionalidades

necesarias para la cooperación

entre diversos robots e, incluso,

entre éstos y otros dispositivos

de su entorno tales como sensores,

actuadores u otros aparatos para la

interacción con usuarios.

El profesor Ollero comenta al

respecto que: “el sistema SIRE permitirá

la operación en sitios de difícil

acceso y sin infraestructura

de comunicaciones”. Por esto se

pretende desarrollar “una plataforma

de experimentación donde se

integren robots móviles, sensores

inalámbricos fijos o móviles (transportados

por vehículos o personas),

actuadores dotados de comunicaciones

inalámbricas y dispositivos

portátiles”, tales como computadoras

y PDAs con capacidad de procesamiento

y de interacción con

personas.

Asimismo, con este trabajo se

pretende desarrollar técnicas que

permitan la cooperación eficiente

entre los robots, los dispositivos

y las personas que los utilizan, incluyendo

técnicas de percepción

cooperativa, planificación y control

distribuidos. Para ello se emplearán

los resultados obtenidos en

otras indagaciones realizadas por

este grupo de investigación.

El objetivo principal de estas

investigaciones es desarrollar un

sistema de diseño que sea utilizado

para la cooperación de objetos heterogéneos,

como robots y dispositivos

inalámbricos, fijos o móviles,

que sean transportados tanto por

vehículos como por personas. Además,

están en desarrollo nuevas

técnicas de percepción cooperativa

para la localización y seguimiento

de los robots. Así mismo, se pretende

tener un sistema fiable, por lo

que se están diseñando técnicas de

planificación que controlen la seguridad

de todos los componentes de

estos autómatas.

Para cumplir estas expectativas,

se deben desempeñar una serie de

objetivos. El primer año de estudio

está enmarcado en la creación de

una plataforma multi-robot que hará

uso de las comunicaciones y de

la arquitectura funcional, que se

desarrollará “teniendo en cuenta

las especificaciones que debe cumplir

la plataforma y que serán analizada

y concretada en este mismo

año”, explica Aníbal Ollero.

Durante el segundo año, este

programa multi-robot permitirá

abordar el desarrollo y adaptación

de las nuevas tecnologías al sistema

robótico. Según el investigador,

esta fase “incluirá los robots

y los nodos de la red de sensores y

actuadores que se instalarán en el


entorno de los robots”. Asimismo,

a través del proyecto “diseñarán,

desarrollarán y simularán las funcionalidades

que componen la plataforma

y que serán ejecutadas de

forma cooperativa por los robots”,

explica el catedrático Ollero. En

último lugar, “se validarán los sistemas

multi-robot en escenarios urbanos

con tráfico peatonal”, por lo

que se considera la realización de

estos experimentos dentro del campus

universitario de Sevilla.

¿ sabías que...

Las redes inalámbricas han sido una de las tecnologías más prometedoras

pero discutidas en la década de los 90. Estas redes se caracterizan

por comunicar ordenadores sin cables simplemente a través de

tecnologías inalámbricas como las ondas de radio o la luz infrarroja.

Las redes inalámbricas se utilizan en lugares donde no es posible realizar

un sistema de cableado que conecte todos los ordenadores en red,

por ejemplo en oficinas con varios pisos. No se espera que este tipo de

redes reemplace a las redes cableadas, ya que disponen de menos

velocidad que las inalámbricas.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN

Una disciplina de gran implantación

en la Universidad de Sevilla

Los científicos participantes

en este proyecto de excelencia

coordinan consorcios de proyectos

europeos como URUS,

COMETS y AWARE, además

de investigaciones del Plan

Nacional como AEROSENS y

CROMAT. Por tanto, debido

a su amplia experiencia en

robótica, los componentes del

equipo conocen con detalle los

métodos necesarios para la

integración y experimentación

de robots en red. Para desempeñar

este trabajo, utilizarán

“un prototipo autónomo todoterreno

y varios nodos de redes de

sensores diseñados en investigaciones

anteriores, que ayudarán

a desarrollar nuevos métodos

y técnicas que faciliten el desarrollo

e implantación de estos

autómatas”, indica Aníbal Ollero.

Dentro de estos prototipos

que han diseñado a raiz de otros

estudios, se incluyen vehículos

autónomos pesados conducidos

a alta velocidad (aproximadamente

100 kilómetros por hora

en camiones de 16 toneladas y

‘dumpers’ de 60 toneladas a

40 kilómetros por hora), a los

que han integrado un sistema

que permite maniobrar estos

medios de transporte. Además,

han creado una serie de vehículos

aéreos que son dirigidos

mediante ordenador. Esta serie

de transporte facilitaría la

extinción de incendios y mejoraría

la calidad de vida de los

pilotos, puesto que realizarían

labores menos complicadas y

en las que no pusiesen en peligro

sus vidas. Gracias a estos

estudios, Aníbal Ollero recibió

a principios de 2007 el IV Premio

de Investigación Javier

Benjumea Puigcerver.


Diseñando materiales

eléctricos más resistentes

Un equipo multidisciplinar de la Universidad de Sevilla, dirigido por Pilar Ariza Moreno, está profundizando

en el conocimiento de los mecanismos que controlan el comportamiento mecánico de materiales con

estructura cristalina a escala nanométrica, centrándose en un material cuyas características de alta

resistencia han captado en los últimos años la atención tanto de científicos como de las empresas de

diversos sectores. La Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa de la Junta de Andalucía ha incentivado

este proyecto de excelencia con más de 164.000 euros.

Centro

Universidad de Sevilla

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP1514

Nombre del proyecto

Modelo discreto de la termodinámica

de defectos en grafeno y nanotubos

de carbono.

Contacto

Mª Pilar Ariza Moreno

Teléfono: 954 48 73 49

e-mail: mpariza@us.es

Dotación

163.999,88 euros

Los fenómenos de fallo mecánico

han estado presentes en la industria

desde sus orígenes. Los niveles de

exigencia en el diseño de componentes

mecánicos, tanto para aplicaciones

cercanas al campo de la industria,

como tan lejanas a éste como la

medicina, son cada día mayores. Todos

los materiales son susceptibles

de contener defectos en su interior,

bien debidos a su propia naturaleza

o producidos en servicio.

El estudio profundo de las causas

de la aparición de defectos en el interior

de los materiales y la necesidad

de establecer una conexión entre el

comportamiento macroscópico de los

componentes mecánicos y la microestructura

de los materiales, requieren

un cambio de escala respecto a la

propia de los métodos clásicos y un

paso al estudio a nivel de distancias

interatómicas.

El proyecto de investigación se

centra en profundizar en el conocimiento

de los mecanismos que controlan

el comportamiento mecánico

de materiales con estructura cristalina

a escala nanométrica mediante

modelos atomísticos de redes discretas,

partiendo de la teoría discreta de

dislocaciones desarrollada por algunos

de los componentes del equipo investigador.

Se centran en un material

cuyas características de alta resistencia

ha captado en los últimos años la

atención tanto de científicos como de

las empresas de diversos sectores, por

ejemplo láminas de grafeno y nanotubos

de carbono.

La teoría discreta en la que se

basan, que está desarrollada por los

investigadores Mª Pilar Ariza Moreno,

investigadora principal de este

proyecto, y Michael Ortiz, director

de Computacional Solid Mechanics

Group en el California Institute of

Technology, extiende la teoría clásica

elástica lineal de dislocaciones. A través

de ella, van a obtener expresiones


analíticas generales de la energía de

un cristal deformado plásticamente

que permiten abordar el estudio de

problemas de gran interés tecnológico.

Los modelos multiescala son una

aplicación clara de la teoría discreta,

ya que eliminan las teorías empíricas

y permiten reducir incertidumbre en

los modelos de comportamiento de los

materiales. Esta teoría permite abordar

entre otros, el estudio general de

la dinámica de dislocaciones con la

que calcular el comportamiento plástico

de monocristales, reemplazando

los modelos empíricos actuales que

se han demostrado poco fiables. En

numerosos foros científicos y de gestión

de la actividad investigadora se

ha puesto de manifiesto últimamente

que las nanotecnologías serán un

campo de innovación y desarrollo en

los próximos años. En esta línea, uno

de los materiales que podría suponer

un soporte fundamental para futuras

aplicaciones nanotecnológicas por

sus propiedades mecánicas, eléctricas

y magnéticas, y que ha despertado

la atención de esta comunidad, es

el grafeno. Este material consiste en

una sola capa aislada de grafito de

un solo átomo de espesor en la cual

los átomos forman una red hexagonal.

En 1991 Sumio Iijima, científico

japonés, descubrió que es posible

conseguir enrollar esas capas de grafeno

para formar tubos que tienen

unos pocos nanómetros de diámetro.

Esos nanotubos de carbono se pueden

producir con longitudes de varios micrómetros,

y se ha comprobado que es

Aplicación de las

matemáticas en el

proyecto

Para el equipo de investigación,

lo más adecuado para

este estudio, es establecer

un equilibrio, desarrollando

modelos multiescala mixtos,

numéricos y analíticos. Utilizarán

procedimientos de modelización

multiescala para el

estudio del comportamiento

mecánico de los materiales.

Ésta es una opinión generalizada

entre la comunidad

científica dedicada a la Mecánica

y los Materiales. Tampoco

la comunidad matemática

es ajena a las necesidades que

están surgiendo en nuestros

días, es preciso desarrollar

un marco matemático que

soporte adecuadamente el

estudio de estos problemas,

para establecer la conexión

entre los mecanismos que

gobiernan el comportamiento

macroscópico, que se conocen

de las teorías de la Mecánica

de Medios Continuos y los

que controlan la mecánica

de las redes cristalinas. Este

planteamiento se basa en

el éxito que por ejemplo el

método cuasicontinuo está

demostrando, desde su desarrollo

hace menos de 10 años,

en la reducción del coste

computacional, y sobre todo,

en la adecuación al estudio de

estos problemas de la teoría

discreta de cristales elásticos

desarrollada por algunos

componentes del equipo.

posible emplearlos como elementos

conductores de electrones, actuando

así como minúsculos cables eléctricos.

Existen métodos químicos que

permiten hacer crecer un nanotubo

desde un contacto metálico a otro,

por lo que representan el ideal de un

cable unidimensional y con propiedades

cuánticas. Aunque resultan muy

flexibles, los nanotubos son más resistentes

que el acero, pudiendo ser las

fibras más resistentes que se fabrican

hoy día. Por otro lado, frente a esfuerzos

de deformación muy intensos, son

capaces de deformarse notablemente

y de mantenerse en un régimen elástico.

Además el carbono puede dar

lugar a un aislante eléctrico si se encuentra

en forma de diamante.

Debido al tamaño tan pequeño de

los nanotubos de carbono, la caracterización

mecánica de las propiedades

y el estudio de los cambios estructurales

bajo carga son muy costosos

y difíciles de realizar experimentalmente.

Este problema se agrava cuando

se quiere conocer el efecto en el

comportamiento mecánico y eléctrico

de defectos iniciales.

El proyecto presenta dos líneas

de trabajo principales: desarrollo de

una teoría en la que se definan los

complejos de red discretos, defectos

en la red cristalina y caracterización

de propiedades, para el grafeno y nanotubos

de carbono, y a partir de la

teoría desarrollada, la aplicación a

estructuras y configuraciones de interés

tecnológico.

La primera parte de este proyecto

es análoga al trabajo desarrollado por

algunos de los componentes del equipo

de investigación para materiales

con diferente estructura interna. En

primer lugar, el equipo desarrolla

un modelo discreto de la red atómica

hexagonal del grafeno que tenga en

cuenta todos los elementos geométricos

que van a necesitar en estudios

posteriores. En la segunda parte se

centrarán en varias aplicaciones.

Estudiarán la respuesta dinámica de

nanotubos de carbono con distintas

configuraciones, con ello, pretenden

evaluar la posible utilización de bosques

de nanotubos de carbono como

amortiguadores de vibraciones en el

mundo de la microelectrónica.

Así mismo, analizarán el ferromagnetismo

en láminas de grafeno,

causado por la presencia de defectos

locales en la red atómica del tipo nanohuecos

o grietas. Por último, desarrollarán

las propiedades eléctricas

de bifurcaciones y en nanotubos de

carbono, que pueden emplearse como

mecanismos activos o interconectores

en sistemas nanoelectrónicos

aportando numerosas ventajas, como

reducción del consumo eléctrico y aumento

de la velocidad de respuesta.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Mejora de los sistemas de

control del ‘segway’

Desarrollar al máximo las posibilidades que ofrece la ingeniería de control es uno de los objetivos de un

grupo de científicos de la Escuela Superior de Ingenieros de la Universidad de Sevilla. Su proyecto, basado

en el perfeccionamiento del segway (un nuevo medio de transporte ideado por expertos norteamericanos)

a partir del estudio del funcionamiento de un péndulo invertido, ha recibido un incentivo de 161.536

euros de la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa.

Centro

Universidad de Sevilla

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP1563

Nombre del proyecto

Control de sistemas subactuados

inestables (COSINES).

Contacto

Javier Aracil Santonja

Teléfono: 954 48 73 44

e-mail: aracil@cartuja.us.es

Dotación

161.536,30 euros

Desde los circuitos eléctricos hasta

los procesadores digitales o los microcontroladores,

son muchos los

mecanismos utilizados en los sistemas

de control modernos. Los vuelos

y la propulsión de los aviones comerciales

y militares, el desarrollo

de la carrera espacial o la industria

automotriz serían impensables sin

el estudio de esta rama de la ingeniería.

Quizás, el ejemplo más simple

de todo este maremagnum sea el segway,

un nuevo medio de transporte

basado en un péndulo invertido y

controlado por ordenador e ideado

por científicos norteamericanos,

que ahora se disponen a optimizar

investigadores de la Escuela Superior

de Ingenieros de la Universidad

de Sevilla. Estos expertos, cuyo

proyecto de investigación ha recibido

un incentivo de la Consejería de

Innovación, Ciencia y Empresa de

161.536 euros, utilizarán este nuevo

dispositivo como conejillo de indias

para desarrollar al máximo las posibilidades

que ofrece la ingeniería de

control.

El segway, este vehículo de dos

ruedas con autobalanceo y controlado

por ordenador, basa su mecanismo

de funcionamiento en un

péndulo invertido que, gracias al

ordenador y los motores situados

en su base, es capaz de mantenerse

verticalmente en todo momento.

Un nuevo dispositivo móvil que,

además de facilitar la vida diaria a

miles de personas, encierra en su

funcionamiento las claves de otros

sistemas de control mucho más complejos

basados en la comunicación

inalámbrica. Según el investigador

responsable del proyecto Javier Aracil,

el segway “es un aparato que

funciona pero tiene muchas lagunas

en cuanto a su fundamentación,

mejora e implementación. En el proyecto

existen distintas variantes.

Ya hemos construido uno, pero está

muy poco trabajado y de momento

sólo tenemos un prototipo. Entre

las posibles mejoras alcanzables se

encuentra el diseño de uno autónomo

que se mueva sin ser conducido

por una persona e incluso pretendemos

hacer otro que tenga sólo una

rueda”.

La intención de este grupo de investigadores

es utilizar este aparato

como un banco de pruebas para ver

los problemas que se presentan en

mecanismos de este tipo, con idea

de aplicarlos en cualquier sistema

¿ sabías que...

Galileo Galilei abrió el camino a este

tipo de investigaciones al descubrir

en 1581 las propiedades fundamentales

de las oscilaciones del péndulo

mientras atendía las liturgias de la

Catedral de Pisa, ciudad italiana

donde estudiaba medicina. De hecho,

en este centro religioso, el científico

observó un día como las corrientes de

aire de la catedral hacían moverse de

un lado para otro los candelabros que

en ella se encontraban colgados. Aunque

en un primer momento, Galileo

creyó que el periodo de amplitud de

las oscilaciones era el mismo, luego

constató que era distinto. A partir de

entonces, se puso a medirlo utilizando

su ritmo cardíaco como reloj y al ver

que estaba en lo cierto, decidió realizar

un experimento riguroso al volver

a su casa. El investigador concluyó

que los péndulos casi alcanzan la altura

inicial desde la que fueron dejados

caer que todos los péndulos eventualmente

se detienen y que el período del

péndulo es independiente de la amplitud

y de la masa que oscila.


de control en los que las comunicaciones

se realizan mediante redes

inalámbricas. De acuerdo con Aracil,

“tradicionalmente las máquinas

han sido de procesamiento energético.

Hoy, sin embargo, éstas incorporan

y procesan información. Salvando

las distancias, se podría decir que

tienen un sistema nervioso y que

en este caso se aplica al segway, que

aunque está comercializado aún no

se conoce bien. Es un aparato muy

simple que aún da mucho de sí”.

Respecto al sistema de control

del péndulo invertido, “el interés de

este proceso radica en que se trata

de un sistema subactuado en el cual

el actuador, el motor, actúa sobre el

carro que soporta el péndulo o sobre

el brazo del que pende, y no sobre el

péndulo cuya posición se trata precisamente

de controlar. Esto da lugar

a interesantes problemas de estabilidad

que han hecho de este sistema

uno de los bancos de prueba para los

problemas de control de sistemas

subactuados inestables”, apunta

Aracil.

El principio de funcionamiento

de este vehículo autónomo se basa

en un programa de ordenador. El

objetivo del proyecto es el diseño de

dicho programa. Entre otros problemas,

los investigadores intentarán

abordar aquéllos asociados a comunicaciones

inalámbricas que pueden

estar sujetas a muchos riesgos

como los problemas de retardo que

pueden surgir. La ingeniería de control

es una disciplina que se centra

en modelizar matemáticamente una

gama diversa de sistemas dinámicos

y el diseño de controladores que harán

que estos sistemas se comporten

de la manera deseada.

Desastres como el de Chernobil

son debidos, bajo una perspectiva de

ingeniería de control, al deficiente

control de un reactor (sistema inestable)

con actuadores saturados. La

dificultad de este problema constituye

uno de los fundamentos capitales

de la ingeniería de control. “El

interés del proyecto no se agota en

los progresos que se consigan en el

control del péndulo invertido, por

muy elaborados que sean los resultados

que se alcancen. El problema

de control que presenta este sencillo

ingenio es, posiblemente, de los más

profundos que se encuentran en ingeniería

de control”, concluye.

Un dispositivo

de transporte

autobalanceado

El Segway Personal Transporter

(Segway PT - trasportador

personal) es un vehículo de

transporte ligero giroscópico

eléctrico de dos ruedas, con

autobalanceo controlado por

ordenador, inventado por

Dean Kamen y presentado en

diciembre de 2001. Es producido

por la compañía Segway

Inc., con sede en Bedford,

Nuevo Hampshire. Es el primer

dispositivo de transporte

con autobalanceado. El ordenador

y los motores situados

en la base mantienen la base

del Segway horizontal todo el

tiempo. El usuario se debe inclinar

hacia la dirección que

quiera tomar (delante, detrás,

derecha o izquierda). El motor

es eléctrico y silencioso,

alcanzando los 20 km/h (15

km/h en los P-series).

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Tecnologías al servicio de la

comunidad investigadora

diversa índole y campos científicos

variados. En la actualidad, estos investigadores

están implicados en el

proyecto de excelencia Aplicaciones

multidisciplinares de la línea de implantación

iónica del Centro Nacional

de Aceleradores, al que la Consejería

de Innovación, Ciencia y

Empresa de la Junta de Andalucía

ha otorgado 216.000 euros.

El proyecto tiene por objetivo

abrir una línea de trabajo e investigación

en dicho centro sevillano,

introduciendo la técnica de la implantación

iónica. Esta técnica se

utiliza desde hace décadas en diferentes

sectores tecnológicos e industriales

y consiste en la irradiación

de un sólido con iones energéticos,

los cuales recorren una cierta

distancia dentro del material antes

de quedar incrustados en su estruc-

Si algo define al equipo de científicos que dirige el profesor Javier García es el carácter pionero de sus

estudios. Ya fueron los primeros en instalar un acelerador de partículas para la investigación en España,

en el CNA de Sevilla en el año 1998, y ahora se enfrentan a un nuevo reto: un proyecto de excelencia

cuyo fin es la puesta a punto de un dispositivo experimental único en nuestro país para la modificación

y análisis de materiales. La Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa les ha otorgado 216.000

euros para su realización. Y es que, el resultado final del estudio, además de estar al servicio de todos

los miembros de la comunidad científica, tendrá aplicaciones en

numerosas disciplinas, como la ciencia de materiales, las ciencias

medioambientales, la biomedicina, etc.

Centro

Universidad de Sevilla

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP1739

Nombre del proyecto

Aplicaciones multidisciplinares de

la línea de implantación iónica del

Centro Nacional de Aceleradores.

Contacto

Francisco Javier García López

Teléfono: 954 46 05 53 (us) /954

46 05 53 (CNA)

e-mail: fjgl@us.es

Dotación

215.999,92 euros

Los aceleradores de partículas se

utilizan como una potente herramienta

para la caracterización de

materiales desde hace casi 50 años.

La física atómica y nuclear ha hecho

posible la comprensión de las

complejas interacciones que tienen

lugar entre un haz de partículas

energéticas y los átomos de una

muestra. Gracias a ello se puede

obtener información precisa sobre

la composición y estructura de los

objetos estudiados.

El Centro Nacional de Aceleradores

(CNA) de Sevilla ha sido

pionero en España en el uso de este

tipo de técnicas de análisis, utilizando

haces de iones, y el equipo

de la Hispalense que dirige el profesor

Javier García López ha aplicado

estas técnicas en el laboratorio

para estudiar problemas de muy


¿ sabías que...

El Centro Nacional de Aceleradores

(CNA) de Sevilla ha sido pionero en

España en el uso de este tipo de técnicas

de análisis, utilizando haces de

iones. Este grupo pretende crear en

España un centro de ensayo frente a

irradiación de circuitos integrados

con aplicaciones espaciales.

tura. Así, modifican las propiedades

físicas del objeto irradiado. La

alteración superficial de metales

para mejorar su comportamiento

frente a la corrosión, oxidación o

fatiga, es un ejemplo de la aplicación

de la técnica.

La línea de implantación iónica

del CNA tiene una particularidad

esencial; su gran versatilidad en

cuanto a los parámetros que caracterizan

cualquier experimento de

implantación: tipo de ión empleado,

energía del haz de partículas, flujo

de iones, dosis total implantada y

temperatura del material durante

la irradiación.

En el Centro Nacional de Aceleradores

es posible acelerar desde

hidrógeno hasta elementos tan pesados

como el oro, con energías que

varían desde aproximadamente un

millón de electrón-voltios (MeV)

hasta 18 MeV (en el caso de protones).

“El número de iones por segundo

que llega a la muestra puede

ser controlado y modificado en más

de diez órdenes de magnitud; desde

unos 1000 iones/s hasta más de

10.000.000.000.000 iones/s”, explica

el profesor Javier García. “También

se fabricarán dos portamuestras

especiales que permitirán realizar

los experimentos desde temperaturas

muy bajas (-196º C) hasta

unos 700º C”, añade el responsable

del equipo de científicos.

Para desarrollar el estudio, contarán

con la colaboración del grupo

de investigación Propiedades Ópticas,

Magnéticas y de Transporte,

del Instituto de Ciencia de Materiales

de Madrid y con la compañía

Tecnológica Componentes Electrónicos

S.A., que les proporcionará

los circuitos y elementos electrónicos

de interés para ser sometidos a

los ensayos en sus instalaciones.

Hacia la computación cuántica

Las aplicaciones de este proyecto

pueden afectar a muchos

campos científicos. Una

de ellas sería la creación de

semiconductores magnéticos,

fundamentales para el desarrollo

de una nueva rama de

la tecnología llamada electrónica

de espín o espintrónica,

que puede tener un impacto

radical en los dispositivos de

almacenamiento masivo y dar

lugar a una nueva generación

de ordenadores basados en la

computación cuántica. Otra

utilidad sería la simulación

de los efectos de la radiación

de partículas presentes en la

atmósfera y en el espacio sobre

las estructuras de silicio de

los componentes electrónicos.

En aplicaciones que requieren

una alta confiabilidad y deben

trabajar en un entorno hostil,

como el sector aeroespacial,

debe considerarse que los efectos

de esta radiación pueden

provocar errores en los circuitos.

Para paliarlos, lo primero

es determinar la sensibilidad

de los circuitos a la radiación.

La Agencia Espacial Europea

(ESA) establece los criterios

de validación de los circuitos

y aunque en España no existe

ninguna instalación que satisfaga

estas especificaciones, el

CNA puede realizar ensayos

preliminares y de comparación

entre diferentes componentes

electrónicos, pruebas recomendadas

por la ESA. “Además, la

ejecución de este proyecto dará

como resultado la creación de

una herramienta versátil, única

en España, de la que se beneficiarán

todos aquellos grupos,

nacionales e internacionales,

que deseen hacer uso de nuestras

instalaciones para sus propias

investigaciones”, concluye

Javier García.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Cómo tratar el estrés en la

maquinaria industrial

La formación de grietas en componentes sometidos a carga de fatiga ocurre casi invariablemente en

la raíz de concentradores de tensión o entallas, los cuales son en general inevitables en elementos de

máquinas y estructuras por la naturaleza de su propia función. Dada su clara importancia práctica, el

estudio de la reducción de resistencia a fatiga de componentes entallados ha recibido una gran atención

y esfuerzo investigador desde muy antiguo, datando las primeras publicaciones en este campo de la

década de 1930. Desde la Universidad de Sevilla, continuando con

la investigación en esta área, el grupo dirigido por Alfredo Navarro

Robles desarrolla un proyecto titulado Fatiga bajo carga multiaxial de

componentes con concentradores de tensión. Un trabajo que ha sido

calificado como de excelencia por la Consejería de Innovación, Ciencia

y Empresa, recibiendo una financiación de 217.000 euros.

Centro

Universidad de Sevilla

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP1752

Nombre del proyecto

Fatiga bajo carga multiaxial de componentes

con concentradores de

tensión.

Contacto

Alfredo Navarro Robles

Teléfono: 954 48 73 11

Dotación

216.999,88 euros

Según comenta el responsable de

este proyecto de excelencia, Alfredo

Navarro Robles, a día de hoy “no

se ha desarrollado todavía ninguna

teoría que permita describir con el

suficiente detalle qué es lo que ocurre

en la zona del concentrador”.

Bajo su punto de vista, esto está asociado

con el hecho de que los problemas

de concentración de tensiones,

donde tienen verdadera importancia

es en el régimen de iniciación ingenieril

de grietas. Es por ello que,

de todo el panorama de fatiga, las

técnicas de cálculo que se ocupan

de esta fase son las que tienen hasta

ahora una base física más pobre.

“Se trata de métodos fenomenológicos

que usan correlaciones

entre tensiones o deformaciones

aplicadas a una probeta y el número

de ciclos requeridos para producir

la rotura de la misma”, afirma

Alfredo Navarro. Un proceder que,

según el investigador, se justifica

lamente con el razonamiento de

que mientras la grieta sea pequeña,

su presencia no altera significativamente

los campos de tensiones y

deformaciones y, por tanto, estos parámetros

deben caracterizar globalmente

el proceso de daño por fatiga.

En este sentido, los métodos clásicos

de cálculo de fatiga, basados

en un sistema conocido como curva

S-N de Wöhler sólo permiten al

diseñador hacer una estimación

del tiempo que la grieta tarda en

crecer desde longitud cero hasta

una cierta longitud, a partir de la

cual su crecimiento puede ser descrito

mediante una Mecánica de

Fractura. De esta forma se obvia

por completo el comportamiento de

las microgrietas, siendo necesario

recurrir a diversos coeficientes experimentales

para tener en cuenta

este parámetro. “La arbitrariedad

en la asignación de estos coeficientes

(especialmente en el de acabado

superficial y el de sensibilidad a la

entalla) y la consiguiente dispersión

de los resultados es bien conocida

por todo aquel que haya tenido

que aplicarlos y enseñar su uso”,

afirma el investigador.

En cuanto a los objetivos concretos

de este proyecto de excelencia,

éstos se podrían resumir en

dos. Por un lado, se plantea la necesidad

de caracterizar el comportamiento

de microgrietas ante cargas

de dos ejes proporcionales y el

estudio de vida sometida a fatiga.

Una línea de trabajo a través de la

cual se pretende analizar la formación

de las bandas de deslizamiento

y las propias grietas, así conocer

su interacción con los bordes de

grano (superficie de separación

de dos monocristales) o la determinación

de las combinaciones de

tensiones normales y tangenciales

que determinan la propagación de

las grietas.

El segundo de los objetivos de

este proyecto se plantea la realización

de una extensión analítica del

modelo de crecimiento NR en entalla

a dos dimensiones. De forma


concreta, se formularán y resolverán,

analíticamente en los casos en

que sea posible y de forma numérica

en el resto, las ecuaciones integrales

singulares que describen el

equilibrio de las dislocaciones que

representarán la grieta y sus zonas

plásticas. Para este fin, la interacción

con las barreras se modela

mediante una técnica consistente

en considerar las fuentes de dislocaciones

o el propio borde de grano

dentro del dominio de distribución

de las dislocaciones y calculando

en cada instante las tensiones de

fricción necesarias para mantener

en equilibrio el conjunto.

La expresión de la condición

que describe la activación de las

fuentes de dislocaciones o la resistencia

del propio borde en este caso

requerirá el desarrollo de un análisis

de factores de orientación tipo

Taylor que relacione las tensiones

biaxiales con la tensión tangencial

característica necesaria en los sistemas

de deslizamiento, cuyo valor

se ha relacionado previamente con

el límite de fatiga convencional en

los análisis monoaxiales del modelo

ya desarrollado por los autores.

“Se conseguirá de esta forma expresar

la condiciones de límite de

fatiga biaxial en términos de los

límites de fatiga monoaxiales en

tracción y torsión”.

¿ sabías que...

Se estima que el 95 % de las roturas que ocurren en componentes de

máquina se deben a fatiga. Se denomina fatiga a la nucleación y crecimiento

de grietas impulsadas por las cargas de amplitud variable

que actúan sobre los elementos de máquinas y estructuras. Se sabe

que más del 90 % de la vida de estas grietas trascurre cuando son tan

pequeñas que todavía están dentro de los primeros dos o tres granos

del material. En un material como un acero de alta resistencia o un

aluminio de los utilizados en la industria aeronáutica esto significa

que la grieta tiene una longitud de entre 20 y 60 micras. Por eso

en esa fase de crecimiento se habla de microgrietas.

Estudio a fondo de las grietas

El desarrollo en los últimos

años de los estudios de crecimiento

y modelado de grietas

pequeñas está dotando de

una base física razonable a

las herramientas clásicas, a

la vez las más antiguas y las

más utilizadas en el diseño de

componentes de máquina a

fatiga. Las grietas pequeñas

son aquellas cuya longitud

es del orden del tamaño de

grano del material y cuyo

crecimiento está, por tanto,

fuertemente influenciado por

factores microestructurales,

por lo que su comportamiento

no puede ser descrito mediante

la mecánica de fractura tradicional.

Precisamente uno de

los modelos utilizados para el

estudio de microgrietas, cono-

cido como modelo NR, ha sido

desarrollado por el investigador

principal del proyecto en

colaboración con el profesor E.

R. de los Rios, de la Universidad

de Sheffield. Este modelo

emplea técnicas de mecánica

de dislocaciones para representar

la interacción entre la

microgrieta y las barreras microestructurales.

La idea básica

del modelo es que la zona

plástica de la grieta avanza a

saltos; queda bloqueada en las

barreras, tales como límites de

grano o cambios de fase y permanece

bloqueada hasta que

se activan fuentes de dislocaciones

más allá de la barrera.

Si la grieta es capaz de superar

todas las barreras se producirá

el fallo del componente.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Residuos muy útiles como

aislantes del fuego

El grupo de investigación Ingeniería de residuos del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental de

la Universidad de Sevilla ha demostrado a partir de una serie de investigaciones previas, que residuos

procedentes de la combustión del carbón, la biomasa o los residuos sólidos urbanos, tienen unas

excelentes propiedades de estabilidad a elevadas temperaturas, la no generación de humos en dichas

condiciones o la incombustibilidad entre otras. La Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa ha

financiado este proyecto con 152.400 euros.

Centro

Universidad de Sevilla

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP1794

Nombre del proyecto

Resister.

Contacto

José Francisco Vale Parapar

Teléfono: 954 48 72 69

e-mail: vale@esi.us.es

Dotación

152.436,30 euros

El gran volumen de cenizas y escorias

generado en los procesos de

combustión de carbón y co-combustión

de carbón y biomasa resulta

muy útil para desarrollar nuevos

materiales compuestos para aplicaciones

en donde estos residuos puedan

tener un valor superior al coste

de su disposición final en vertedero,

e incluso más alto que el obtenido en

aplicaciones contrastadas de algunos

de ellos, como la fabricación de

cementos y hormigones.

Muchos productos comerciales

usados como aislantes para la protección

pasiva contra el fuego en

edificios y naves industriales, tienen

una composición química y propiedades

físicas similares a las observadas

en mezclas de cenizas y escorias

de la combustión del carbón con

otros constituyentes inorgánicos de

origen residual. Por ello, el campo

de los aislantes y el de los elementos

de protección pasiva contra el fuego

ofrece notables posibilidades para

los residuos antes mencionados. Se

entiende por protección pasiva contra

incendios, la restricción impuesta

a la propagación del fuego en el

sector más próximo al punto donde

se ha iniciado, durante un cierto periodo

de tiempo, mediante materiales

de construcción que deben cumplir

una serie de especificaciones.

Por ello, como acepción general debe

entenderse como material ignífugo

un producto con propiedades incombustibles

cuyas características

y disposición en obra evite la propagación

del fuego.

El grupo de investigación de la

Universidad de Sevilla pretende

desarrollar placas aislantes e ignífugas,

con un uso potencial como

componentes constructivos de


protección pasiva contra el fuego y

aislamiento acústico, en forma de

puertas y mamparas, falsos techos y

elementos de protección de perfiles

metálicos, etc, a partir de estos residuos

industriales procedentes de la

co-combustión de carbón y biomasa,

residuos sólidos urbanos y de la producción

de óxido de titanio. “Se trata,

pues, de una investigación aplicada

que pretende reutilizar residuos

en aplicaciones con un alto valor

añadido”, aseguran los expertos.

Investigaciones previas de este

grupo de investigación sobre el

comportamiento de placas compuestas

mayoritariamente por cenizas

volantes procedentes de la

combustión del carbón, llevadas a

cabo por el mismo grupo de investigación

que presenta esta memoria,

han puesto de manifiesto unas

excelentes propiedades en dichas

placas, como son: estabilidad mecánica

a elevadas temperaturas,

no generación de humos en dichas

condiciones, incombustibilidad y

ausencia de características ecotóxicas.

Al mismo tiempo, cuando se sometieron

a la temperatura indicada

por la curva normalizada al fuego,

las placas mostraron un comportamiento

aislante, similar o superior

al de placas comerciales usadas actualmente

en la protección pasiva

contra el fuego de edificios y naves

industriales. Dado que la aplicabi-

¿ sabías que...

Muchos productos comerciales usados como aislantes para la protección

pasiva contra el fuego en edificios y naves industriales, tienen una

composición química y propiedades físicas similares a las observadas

en mezclas de cenizas y escorias de la combustión del carbón con otros

constituyentes inorgánicos de origen residual Por ello, el campo de

los aislantes y el de los elementos de protección pasiva contra el fuego

ofrecer notables posibilidades para los residuos antes mencionados.

En este sentido, se entiende por protección pasiva contra incendios, la

restricción impuesta a la propagación del fuego en el sector más próximo

al punto donde se ha iniciado, durante un cierto periodo de tiempo,

mediante materiales de construcción que deben cumplir una serie de

especificaciones. Por ello, como acepción general debe entenderse como

material ignífugo un producto con propiedades incombustibles

cuyas características y disposición en obra evite la propagación

del fuego.

Estudio a fondo de las grietas

El resultado esperable del proyecto es una evaluación técnica

rigurosa de las posibilidades de utilización de estos residuos en

elementos constructivos para la protección pasiva contra el fuego.

En caso positivo, un posterior análisis económico, permitirá

comparar el coste de la tecnología de elaboración de las placas

desarrolladas, con el de otras de análogas características existentes

en el mercado, aunque los materiales utilizados y el proceso de

fabricación permiten augurar un buen resultado en este sentido.

El proyecto para el que se solicita ayuda supone una contribución

a la búsqueda de aplicaciones poco exploradas para este tipo de residuos,

de forma que si finalmente se obtuvieran resultados positivos,

el proyecto habría servido para avanzar en el conocimiento y

en el desarrollo de la tecnología de nuevas alternativas de reciclaje

de los residuos de la combustión. La transferencia de resultados

al sector industrial dependede los resultados que arroje la

evaluación antes expuesta. En caso de ser positiva los resultados

podrían transferirse a empresas dedicadas a la instalación de

sistemas de protección pasiva contra el fuego o aislamientos acústicos

en edificios y naves industriales con plantas de fabricación

de elementos constructivos de separación resistentes al fuego,

en donde estas placas constituirían nuevas alternativas de producción

. Al mismo tiempo, esta nueva aplicación de los residuos

podría ser muy interesante para empresas del sector eléctrico generadoras

de los mismos, ya que crearía una nueva alternativa de

gestión para una cantidad apreciable de sus residuos.

lidad de los residuos en este campo

depende de sus características químicas

y físicas, en este proyecto se

estudiarán diversos factores que

pueden aumentar la capacidad aislante,

la resistencia al fuego y el

aislamiento acústico de las placas a

desarrollar (en todos los casos con

una proporción mayoritaria de residuos),

como pueden ser: las características

de cenizas y escorias de distinta

procedencia, el sometimiento

a operaciones de pre-tratamiento y

selección de los residuos y la adición

de aditivos super-absorbentes

de agua, aireantes y generadores

de porosidad. El objetivo último

del proyecto pretende llegar a completar

el desarrollo de un elemento

constructivo de separación obtenido

a partir de la mejor composición

aislante fabricada a escala piloto.

Dicho elemento se someterá al ensayo

normalizado de resistencia al

fuego y a otro de aislamiento acústico

en laboratorios homologados, lo

que permitirá tomar decisiones sobre

el potencial del producto de cara

a su comercialización con garantías

de calidad técnica.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Estudios para mejorar la

calidad del fluido eléctrico

Con el crecimiento socioeconómico y el desarrollo de las nuevas tecnologías, el consumo energético no ha

hecho más que crecer en los últimos años, a un ritmo bastante superior al del PIB. Un fuerte incremento

de la demanda de electricidad que se ha visto acompañado del envejecimiento de ciertas infraestructuras

y otros factores coyunturales negativos, surgidos de la nueva regulación del sector eléctrico. Todo ello en

un contexto social cada vez más exigente y dependiente del suministro eléctrico que, según el grupo de

investigación dirigido por Antonio Gómez Expósito, difícilmente tolera

los grandes apagones, como los ocurridos en Andalucía hace unos

años. Para proponer soluciones a este problema, desde la Escuela

Superior de Ingenieros de la Universidad de Sevilla se ha puesto en

marcha el proyecto Desarrollo de nuevos sistemas y dispositivos para

la mejora de la calidad del suministro eléctrico, una iniciativa dotada

por la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa con 216.336

euros.

Centro

Universidad de Sevilla

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP1882

Nombre del proyecto

Desarrollo de nuevos sistemas y dispositivos

para la mejora de la calidad

del suministro eléctrico.

Contacto

Antonio Gómez Expósito

Teléfono: 954 48 12 87

Dotación

216.336,30 euros

El proyecto de excelencia encabezado

por Antonio Gómez tiene como

principal objetivo reducir al mínimo

la duración y extensión de las

pérdidas de suministro. “La presencia

de interrupciones es inevitable”

señala el investigador, “pero se pueden

desarrollar estrategias y dispositivos

para incentivar y mejorar la

calidad”. En este sentido, el estudio

impulsado desde la Escuela Superior

de Ingenieros ve necesario replantear

algunos aspectos de la operación

y planificación de las redes

de distribución mediante la introducción

tanto de nuevos dispositivos

de red como de nuevas técnicas

de gestión. Unas medidas que consideran

están encaminadas no sólo al

beneficio de los consumidores, a los

que se les debe garantizar un nivel

de fiabilidad mínimo, sino también

a la propia compañía distribuidora

en aras a conseguir una reducción

de sus costes de explotación.

Según señala Antonio Gómez,

para alcanzar los ya mencionados

fines “algunas de las herramientas

más avanzadas y específicas que se

emplearán son técnicas eficientes

de predicción del consumo, tanto

a corto como medio y largo plazo”,

como aquellas consistentes en algoritmos

matemáticos basados en

datos históricos y previsiones. Otro

de los útiles de los que se hará uso

en este proyecto es la aplicación de

técnicas de mantenimiento basadas

en la fiabilidad, de modo que antes

de que se produzca realmente una

avería en un dispositivo se detecte

la necesidad de su revisión. Una última

herramienta destacada por el

grupo de investigación es la aplicación

de técnicas de procesamiento

de señal para la detección del lugar

donde se ha producido la avería en

una línea eléctrica, lo cual supondría

acelerar la tarea de reposición

de servicio a todas las zonas posibles,

disminuyendo así el impacto

del incidente.

“La economía de este procedimiento”,

señala Antonio Gómez,

“en caso de comprobarse que basta

con un dispositivo por subestación,

lo hace muy interesante para las

compañías eléctricas al compararlo

con otras tecnologías”. Este proyecto,

por su fuerte orientación al desarrollo,

resultará en unas aplicaciones

prácticas muy directas.

En primer lugar la Administración

y las compañías eléctricas dispondrán

de unos indicadores más

adecuados que los actuales para

evaluar el nivel de calidad de las redes,

y que servirán como base para

los incentivos o penalizaciones por

parte de la Administración, y para

las acciones correctoras a tomar

por parte de las compañías.

En segundo lugar, la aplicación

de las nuevas técnicas de prevención

de averías que se desarrollen

desde el grupo de investigación


Acuerdo entre Innovación y Endesa

para promover actividades

La Consejería de Innovación,

Ciencia y Empresa y Endesa

suscribieron el 26 de noviembre

de 2007 en Sevilla un

acuerdo de colaboración para

la promoción de actividades

de innovación, tecnología y

desarrollo empresarial en

Andalucía que supondrá una

inversión de la compañía de 65

millones de euros hasta 2012 en

la comunidad para proyectos

relacionados con estas materias.

En el contexto del impulso del

Plan de Innovación y Modernización

de Andalucía (PIMA),

por parte de la Administración

autonómica, y del compromiso

de Endesa con la sostenibilidad

como base de su estrategia

empresarial, el convenio, que

tiene una vigencia de cinco

años prorrogables, situará a la

región en un referente territorial

en el país en el avance

de actividades de investigación,

desarrollo e innovación

(I+D+i).

Para ello, Endesa adquiere

el compromiso de potenciar

en los próximos años distintos

proyectos relacionados

con redes inteligentes para

la dotación de infraestructuras,

sistemas y procesos

de inteligencia en la red de

distribución de energía eléctrica,

que permitan mejorar

su capacidad de respuesta ante

la demanda y adaptarse a las

nuevas tecnologías y exigencias

de calidad. Asimismo,

sobre Tecnologías de la Información

y Telecomunicaciones,

incluyendo especialmente el

apoyo estratégico y operativo

para el desarrollo internacional

y potenciación del carácter

de liderazgo de la empresa Sadiel.

En este ámbito, Endesa

impulsará específicamente en

Andalucía todos los proyectos

de desarrollo en tecnologías

de la información para sistemas

comerciales y de atención

al cliente. La compañía

eléctrica también impulsará

la generación de energía en

Andalucía para centralizar de

forma preferente el I+D+i y el

desarrollo de energías renovables

como la solar, eólica,

y biomasa (biodiesel, algas

marinas, residuos agrícolas y

forestales, así como residuos

biodegradables). Para ello,

además, se suscribirán acuerdos

de colaboración tecnológica

con empresas andaluzas

deres en estos sectores.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN

permitirá a las compañías eléctricas

disponer de una nueva herramienta

en la planificación y operación

de las redes eléctricas que

les ayudará a disminuir el número

y duración de las interrupciones.

Por último la instalación de nuevos

dispositivos detectores de averías

permitirá reducir el tiempo de interrupción

desde que se produce la

avería hasta que se repone el servicio.

Unos resultados, en definitiva,

que tendrán una aplicación directa

en la mejora de la calidad de suministro

en las redes eléctricas.


Nuevos dispositivos para

una energía inteligente

La búsqueda de energías alternativas a los combustibles fósiles es un área de especial atención y de

primera necesidad. Por ello la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa incentiva con 230.000

euros un proyecto dirigido al desarrollo de dispositivos químicos para producir hidrógeno a partir

de alcoholes. No obstante, el aspecto innovador del estudio reside en el diseño y construcción de

microcatalizadores, reactores químicos de reducido tamaño, los cuales proporcionarán un transporte

más limpio y una fuente de energía posible para regiones de difícil

acceso.

Centro

Universidad de Sevilla

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP1965

Nombre del proyecto

Producción de hidrógeno. Reactores

de microcanales.

Contacto

José Antonio Odriozola Gordon

Teléfono: 954 48 95 44

e-mail: odrio@us.es

Dotación

228.536,30 euros

Basándose en la búsqueda de energías

alternativas y el desarrollo de

nuevas tecnologías productivas comprometidas

con el medioambiente,

investigadores del Instituto de Ciencia

de Materiales de Sevilla (Centro

Mixto Universidad de Sevilla

– CSIC), pretenden llevar a cabo la

construcción de dispositivos catalíticos

para la producción de hidrógeno

a partir de alcoholes. Este proyecto

de excelencia, financiado con 230.000

euros por la Consejería de Innovación,

Ciencia y Empresa, persigue el

desarrollo de dichos sistemas a través

de la utilización de reactores de

microcanales (microrreactores).

El desarrollo de microrreactores

se centra en la reducción de su tamaño,

dando lugar a una serie de ventajas

importantes entre las que destaca

la fácil adaptación a cambios de


¿ sabías que...

Los microrreactores son aquellos dispositivos para la reacción química

en los que los conductos tienen al menos una dimensión menor a

un milímetro (rango submilimétrico). Y se caracterizan por una construcción

en modo “jerárquico”, es decir, por ensamblaje de la unidad

básica, que es denominada microestructura. Así un conjunto de microestructuras

fabricadas juntas forman un elemento, que al añadírsele

líneas de conexión de fluidos y un soporte o material base forman

una unidad de reación. Dichas unidades, que suelen agruparse en

forma de pilas (apilamiento), al dotarlas con una carcasa y sus correspondientes

conexiones forman un dispositivo cuya interconexión con

otros dispositivos, bien en paralelo, bien en serie o en cualquier

combinación de ellas, junto con otros elementos o equipos

forman una planta o instalación.

volumen de producción, ya que con

solo aislar una parte de los reactores

o añadir más dispositivos de microcanales

se reduce o se aumenta

la producción, respectivamente. El

ahorro energético y el respeto ambiental,

es otra de las ventajas añadidas,

la cual está impulsando el diseño

y fabricación de dispositivos para

la producción de hidrógeno de forma

que sean compactos y adaptables a

los medios de transporte.

En el marco general de dicho

proyecto, el objetivo fundamental se

centra en el estudio e investigación

del comportamiento de los materiales

de construcción de dichos dispositivos

(metales, soldaduras, catalizadores

e interfases metal/catalizador).

De tal modo que se puedan

identificar los aspectos críticos para

las distintas reacciones catalíticas

implicadas en la producción de hidrógeno

a partir de alcoholes (reformado

al vapor, oxidación parcial de

alcoholes, desplazamiento del gas de

agua y la oxidación preferencial de

monóxido de carbono). La idoneidad

de la tecnología de microcanales para

este conjunto de reacciones radica

en su carácter compacto y seguro

junto con un excelente control térmico

de las reacciones, permitiéndose

así selectividades inalcanzables

por procesos convencionales.

El equipo de expertos, inicia

su estudio con una exhaustiva selección

y análisis de los diferentes

materiales metálicos que presentan

propiedades adecuadas para la construcción

de los microreactores. Las

propiedades mecánicas y térmicas

de los materiales suponen un aspecto

fundamental, ya que el espesor de

pared en este tipo de reactores es tan

reducido, unas centenas de micras,

que la velocidad de corrosión puede

inutilizar el dispositivo en un tiempo

muy corto. Por ejemplo, el fenómeno

de carburización conduce a la

formación de picaduras en el material

que pueden alcanzar el centenar

de micras tras sólo quince días de

exposición a las atmósferas de reformado

de alcoholes.

En la segunda fase de estudio, se

abordará la selección y preparación

de los recubrimientos catalíticos de

los microcanales adecuados a las reacciones

implicadas. Se estudiarán,

caracterizarán y prepararán catalizadores

para las distintas etapas del

proceso de producción de hidrógeno

caracterizado por la necesidad de

implementar, al menos, tres reacciones:

reformado, desplazamiento

del gas de agua y oxidación de monóxido

de carbono en corriente de

hidrógeno. La variedad de soportes

y catalizadores activos y selectivos

en estos procesos es elevada , pero

el equipo dispone de bibliografía suficiente

que describe las ventajas e

inconvenientes de la mayoría de soportes

y fases activas.

Una vez determinado el material

y construidas las láminas o unidades

que incluyen los microcanales,

la siguiente etapa es el ensamblaje e

interconexión del dispositivo. Es decir,

la fabricación de microreactores

con formas complejas que, además,

deben trabajar en condiciones de

elevadas presiones y temperaturas,

hecho que requiere el uso de técnicas

de unión de los materiales especiales.

Por ello, el presente proyecto

se pretende abordar mediante el uso

de Spark Plasma Welding, una técnica

que permite observar tras una

combinación de presión, tiempo y

temperatura la deformación acaeci-

Tecnologías

comprometidas

con el entorno

La mejora de la sostenibilidad,

tanto en la producción

como en los procesos ocurridos

en la misma, necesariamente

implica el ahorro de

materias primas y de energía,

a la vez que se genera una

mayor cantidad del producto

deseado. El equipo del doctor

José Antonio Odriozola Gordon,

investigador del Instituto

de Ciencia de Materiales de

Sevilla, contempla este aspecto

mediante la intensificación

de procesos, técnica que tiene

como objeto conseguir una

reducción significativa en el

tamaño de las plantas químicas

para una producción

determinada. Es decir, se basa

en el desarrollo de tecnologías

de menor tamaño, más

limpias y más eficientes energéticamente,

al mismo tiempo

que se disminuye la generación

de residuos, productos

secundarios y el consumo

energético. El éxito de todos

estos objetivos requiere un

conocimiento pluridisciplinar,

para lo que se ha contado con

la colaboración de expertos

de la Universidad Pública de

Navarra y de la Universidad

de San Sebastián.

da en los microcanales construidos.

Por último, el equipo de investigadores

se centrará en la construcción

de los reactores de microcanales,

en el que los avances se han

producido en relación a dos aspectos.

Por un lado, en el desarrollo de

tecnologías capaces de fabricar componentes

de mayor calidad y menor

tamaño. Y por el otro, en las técnicas

relacionadas con la funcionalización

de la superficie para mejorar alguna

propiedad o favorecer la deposición

de catalizadores que mejoren determinadas

propiedades del sistema y

técnicas capaces de ensamblar e interconectar

dichos componentes.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Nuevos materiales para

mejorar el rendimiento

Científicos del grupo de Elasticidad y Resistencia de Materiales de la Universidad de Sevilla, estudian a nivel local la

generación y propagación de los daños sufridos en paneles rigidizados, que son elementos muy comunes que aparecen

en las diferentes partes de un avión, como el fuselaje. La intención del equipo es aprovechar, por un lado, la capacidad

resistente del material y, por otro, la elevada capacidad de recuperar la posición inicial de estos elementos estructurales

tras la deformación. Este proyecto de excelencia ha sido financiado con 188.536 euros por la Consejería de Innovación,

Ciencia y Empresa de la Junta de Andalucía.

Centro

Universidad de Sevilla

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP2045

Nombre del proyecto

Desarrollo de modelos cohesivos y

de mecánica de la fractura para el

estudio de uniones cocuradas y copegadas

de materiales compuestos.

Contacto

Federico París Carballo

Teléfono: 954 48 72 99 / 73 00

e-mail: paris@esi.us.es

Dotación

188.536,30 euros

El grupo de investigación que dirige

el profesor Federico París, Elasticidad

y Resistencia de Materiales, tiene

una gran experiencia en el sector

de la aeronáutica. Incluso ha realizado

estudios sobre los materiales compuestos

fibrosos que incorporan los

aviones de la NASA. Además, el equipo

de científicos de la Universidad de

Sevilla ha ensayado y calificado los

materiales que componen el avión

AIRBUS 380.

Muchos han sido los problemas

que ha tenido la NASA en los últimos

años con las distintas naves lanzadas

al espacio, que incluso han debido

volver antes de tiempo por la separación,

degradación o rotura de algún

material durante su despegue. El

equipo de científicos andaluces realiza

estudios con el fin de evitar este

tipo de problemas. De este modo, el

grupo del profesor Paris desarrolla

un proyecto de excelencia, financiado

por la Consejería de Investigación,

Ciencia y Empresa con 188.536

euros. El objetivo del estudio es analizar

los materiales usados en los

aviones, para así poder averiguar sus

inconvenientes. Gracias a estas indagaciones

se podrán diseñar paneles

de bajo coste, resistentes y ligeros.

Según comenta el profesor París:

“Aplicaremos técnicas numéricas

de elementos finitos y elementos de

contorno, basadas en la Mecánica

de la Fractura y en el experimento

de zona cohesiva, realizando paneles

donde estudiaremos los problemas

meso-mecánicos”. Los problemas


meso-mecánicos informarán sobre la

heterogeneidad y discontinuidad de

los distintos laminados del material.

Se realizarán uniones adhesivas

entre materiales y se diseñará un

programa de reconocimiento que,

según París Carballo, “analizará la

resistencia en las distintas técnicas

de pegado, la influencia de los espesores

en laminados, la secuencia

de apilado de las placas de material

compuesto, el número de capas en

los laminados, la longitud de solape

y otros parámetros de carácter

geométrico”.

¿ sabías que...

ga si el panel no sufriera daño.

Federico París comenta: “La

comparación entre resultados numéricos

y experimentales permitirá

establecer las características necesarias

para modelar con suficiente

fiabilidad los mecanismos de fallo,

aplicando los resultados en un panel

completo para así conocer su resistencia

final”.

Además, con el fin de simular

situaciones ‘reales’ se incluirá el

análisis referente a la presencia de

daños (fundamentalmente delaminaciones

y falta de pegado) sobre

Los materiales compuestos son aquellos que están formados por dos o

más componentes distinguibles físicamente y que pueden ser separados

mecánicamente. La unión de estos materiales provoca un aumento en la

mayoría de las propiedades de sus componentes, por lo que genera una

mayor resistencia. Por tanto, mediante este tipo de material, se pueden

obtener sustancias ligeras, rígidas, difíciles de erosionar e incluso económicas

a largo plazo, propiedades que rara vez aparecen juntas. En la naturaleza

existen muy pocos materiales compuestos, como el hueso

o la madera, por lo que la mayoría son fabricados artificialmente.

Nuevos materiales

para el mundo de

la aviación

El uso de materiales compuestos

en la fabricación de

aeronaves ha revolucionado

en los últimos años la aeronáutica.

Por eso, este grupo

de investigación sevillano ha

sido respaldado por las grandes

empresas aéreas, como

Airbus, EADS y SACESA. Éstas

apoyan con especial interés

este proyecto, puesto que

les será de gran utilidad para

la fabricación de paneles rígidos

utilizados en las alas

y el fuselaje de los aviones,

aprovechando la capacidad

de carga en régimen de postpandeo,

lo que originará diseños

más eficientes en coste y

peso. Gracias a este proyecto,

se conocerán con mayor profundidad

los fallos propios

de las uniones adhesivas y

las estructuras laminares

fabricadas en materiales

compuestos, lo que facilitará

la creación de un diseño más

económico y fiable de los paneles

rigidizados. Por tanto,

este estudio proporciona a la

empresa un criterio (aplicable

incluso en etapas iniciales

del diseño) que le permite

aprovechar, en mayor medida

y con un grado más alto de

fiabilidad, el elemento. De este

modo, se dota a la empresa

de medios y procedimientos

para optimizar y recortar los

plazos de definición de los

productos, base fundamental

para alcanzar un alto grado

de competitividad.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN

Siguiendo este estudio, se realizará

un modelado numérico local

de las uniones, en el cual se seleccionará

un panel ‘tipo’ utilizado en la

industria aeronáutica. Se analizará

dicho panel en régimen de postpandeo

ante cargas de compresión y

de cizalla, que permitirá conocer la

evolución de las uniones con la car-

la carga última del panel. “De este

modo, se podrán generar fórmulas

que permitan predecir el inicio del

daño de un panel, en función de los

parámetros que definen el estado

tensional”, afirma el responsable

del proyecto.

Finalmente, se usará este procedimiento

en modelos macroscópicos

simplificados, lo que permitiría

considerar estos análisis en

las etapas iniciales del diseño, facilitando

la creación del proyecto

final y proporcionando a la empresa

un medio para reducir el plazo

de construcción de la aeronave,

dotándola así de un alto grado de

competitividad.


Avances para restaurar

edificios y monumentos

penetra en el interior de los poros de

la piedra mediante la técnica sol-gel.

Este método consiste en un líquido

de baja viscosidad que se aplica en

la roca con el fin de restaurar monu-

La mayoría de los monumentos, y en general el patrimonio histórico andaluz, están ubicados en los centros de las

ciudades y no son, ni han sido, ajenos al paso del tiempo. Las condiciones atmosféricas, como el sol, el viento o la lluvia,

afectan a sus estructuras. Para impedir que se dañen edificios, monumentos y otras obras arquitectónicas, como son las

esculturas, un equipo de investigadores de la Universidad de Cádiz trabaja en la obtención de un nuevo producto que

consolide las piedras monumentales con propiedades mejoradas respecto a los productos disponibles en el mercado.

“Uno de los principales p objetivos del proyecto es evaluar la eficacia del producto que estamos diseñando sobre una

amplia selección de rocas monumentales del territorio español”, explica María

Jesús Mosquera, responsable del estudio y profesora de la UCA.

Centro

Universidad de Cádiz

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP2092

Nombre del proyecto

Optimización de consolidantes tipo

sol-gel. Aplicación a la conservación

de la piedra.

Contacto

María Jesús Mosquera

Teléfono: 956 01 63 31

e-mail:mariajesusmosquera@uca.es

Dotación

87.527,62 euros

La consolidación de la piedra alterada

es una de las intervenciones más

recurrentes en la restauración de los

edificios monumentales. El consolidante

comercializado actualmente


Una patente para el mercado

Este producto, que se encuentra

aún en fase de desarrollo, no

cuenta con competidores en el

mercado. Por ello, sus investigadores

han decidido patentarlo.

Por otro lado, los expertos de la

UCA pretenden además elaborar

un programa de simulación

por ordenador que permita

-a partir de datos de una roca

como porosidad, radio de poro,

grado de alteración, composi-

ción mineralógica…- establecer

el grado de eficacia y durabilidad

del consolidante y de los

productos comerciales sobre

dicha roca. “Este programa podría

ser en el futuro una valiosa

herramienta para predecir –sin

necesidad de estudios experimentales

previos- la eficacia de

un producto sobre una determinada

obra monumental”, augura

María Jesús Mosquera.

mentos. Se introduce en sus poros y

una vez en el interior, polimeriza, es

decir, pasa del estado líquido ‘sol’ hacia

una fase sólida ‘gel’ con el simple

contacto de la humedad de la piedra.

Hasta ahora, dos multinacionales

alemanas Golsmitdh-Degussa y Wacker

acaparan la mayor parte de la

producción de estos consolidantes.

Los beneficios que presentan estos

consolidantes comerciales son

varios, según Mosquera, pues “poseen

una viscosidad baja, lo que facilita

su profunda penetración en

el interior de la piedra. Además, la

humedad existente en la roca es suficiente

para producir su conversión

a gel, incluso sin la presencia de

catalizadores”.

No obstante, “aún queda mucho

por hacer, puesto que hay aspectos

negativos y es precisamente ahí donde

estamos trabajando. El composite,

al contener partículas coloidales

¿ sabías que...

Para restaurar monumentos

de piedra se utilizan productos

consolidantes, que contienen un

monómero de silicio como principio

activo El producto se aplica

como líquido y polimeriza espontáneamente

en los poros de la roca

alterada, formando un sólido que

tapona huecos, y por tanto, incrementa

su cohesión y grado de resistencia

mecánica. El objetivo de

este proyecto es optimizar las propiedades

de los productos consolidantes

en el mercado. Para ello,

se pretende sintetizar un material

de dimensiones manométricas que

contenga poros uniformes. De esta

forma, se consigue que la piedra

del edificio transpire y no existan

tensiones que provocan la ruptura

del consolidante en el interior de

la roca. Con este fin, se diseña una

síntesis en la que un surfactante

actúa como auténtica plantilla de

los poros del polímero.

posee un color ligeramente blanquecino

y en el caso de rocas de color

oscuro como los granitos, modifica

su aspecto inicial. Por esta razón,

preparamos un nuevo consolidante

que contiene un octilamina, que es

el nombre del tensioactivo que se

utiliza en la síntesis. El nuevo material

sintetizado es transparente

y además no posee fracturas. En la

actualidad, estamos estudiando la

eficacia del material sobre las rocas

seleccionadas”, detalla la investigadora

de la UCA.

Con el fin de dotar al estudio de

la máxima generalidad posible, los

investigadores gaditanos seleccionarán

rocas de diferente composición

y estructura porosa: calizas, calcarenitas

y areniscas. El objetivo es

aplicar el composite sobre cada una

de estas rocas de interés monumental

para comprobar así qué reacción

experimenta el composite al entrar

en contacto con dichas piedras.

En concreto, “pruebas realizadas

sobre una biocalcarenita, roca muy

común en la Sierra de San Cristóbal

(Cádiz) y utilizada en la construcción

de monumentos tan emblemáticos

como la Catedral de Sevilla o la

propia Catedral de Cádiz han dado

resultados satisfactorios”, matiza

María Jesús Mosquera.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Biocombustibles a partir de

subproductos alimentarios

Investigadores del departamento de Ingeniería Física y Química Orgánica de la Universidad de Huelva

esperan poder obtener nuevos bioplásticos, a partir de subproductos agroalimentarios, que supongan

una alternativa a los fabricados con polímeros sintéticos. Para ello, desarrollarán un proyecto,

califi cado como de excelencia, dotado con 115.000 euros por la Consejería de Innovación, Ciencia y

Empresa.

Centro

Universidad de Huelva

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP2126

Nombre del proyecto

Desarrollo de bioplásticos, a partir

de subproductos agroalimentarios,

con aplicaciones en envases y matrices

de difusión.

En la sociedad en la que nos encontramos

inmersos se ha desarrollado

una creciente preocupación por la

preservación del medio ambiente, y,

en consecuencia, el interés por parte

de la población y de la comunidad

científica en el uso y búsqueda de

nuevos productos naturales que supongan

una alternativa a los sintéticos.

Es decir, ha aumentado el interés

por aquellos materiales derivados de

materias primas renovables de origen

animal o vegetal (como son las

proteínas de soja y guisante, el gluten

de trigo, los lípidos, los polisacáridos,

etcétera) que poseen una serie

de ventajas medioambientales y cuya

utilización conlleva un acercamiento

al deseado desarrollo sostenible.

En este sentido destaca el grupo

de investigación Tecnología Química:

Fisicoquímica de Sistemas Multicomponentes

de la Onubense, liderado

por el catedrático Críspulo Gallegos,

que desarrollará un proyecto

calificado como de excelencia cuyo

objetivo principal es fabricar nuevos

materiales bioplásticos (plásticos de

origen natural con carácter biodegradable

y sintetizados con fuentes

de energía renovables) a partir de

subproductos agroalimentarios.

Estos biomateriales deberán presentar

características de biodegradabilidad

y propiedades mecánicas

apropiadas que supongan una alternativa

a los materiales fabricados

con polímeros sintéticos. Además,

los bioplásticos que los expertos de

la UHU elaboren, que pueden ser

hasta comestibles, tendrían diversas

aplicaciones en envases y como matrices

controlantes de la difusión de

sustancias al medio (agua, alimento,

etcétera), o con alta capacidad de

rehidratación actuando como superabsorbentes.

El estudio titulado Desarrollo

de Bioplásticos a partir de

Subproductos Agroalimentarios, con

Aplicaciones en Envases y Matrices

de Difusión ha sido incentivado con

115.000 euros por la Consejería de

Innovación, Ciencia y Empresa de la

Junta de Andalucía.

Así pues, los expertos manufacturarán

los nuevos materiales bioplásticos

a partir de proteínas vegetales

y animales, subproductos de la

industria agroalimentaria (proteínas

de trigo, arroz, albumen, etcé-

Contacto

Críspulo Gallegos

Teléfono: 959 21 99 87

e-mail: cgallego@uhu.es

Dotación

115.000,00 euros

¿ sabías que...

La compañía norteamericana NatureWorks, perteneciente a la multinacional

Dow Chemicals, es el mayor productor mundial de plásticos biodegradables.

Un ejemplo de estos es el ácido poliláctico (PLA) extraído de la

dextrosa del maíz, un azúcar vegetal sencillo y que es utilizado en capas

de sellado térmico, etiquetas y bolsas de transporte, como alternativa para

películas tradicionales como el celofán o para la producción de envases

rígidos como botellas. En España, según el Instituto Tecnológico del Plástico

(Aimplas), el uso de estos materiales se limita a películas plásticas

para la agricultura y a piezas de protección anti-impacto, para utilizar,

por ejemplo, en cubiertas exteriores donde existe vidrio. Ya existen algunas

empresas, como Nanobiomatters, creada por un grupo de científicos

de diversas universidades españolas, que desarrollan y comercializan

principalmente nanoaditivos para mejorar tanto el rendimiento de

plásticos convencionales, como de losnuevos bioplásticos.


tera), y de plastificantes, entre los

que cabe destacar la glicerina. Tal

y como asegura el responsable del

estudio, “éste es un subproducto de

escaso valor que se obtiene en grandes

cantidades durante la obtención

del biodiesel”.

Para el desarrollo del trabajo

realizarán, en un primer momento,

un estudio pormenorizado del

proceso de manufactura de estos

nuevos materiales, mediante la

aplicación de diversos tratamientos

termomecánicos (mezclado, extrusión,

moldeo por compresión, etc.),

con seguimiento ‘in situ’ de las características

reológicas y microestructurales

de las masas durante su

procesado.

Más tarde, una vez obtenidos

los bioplásticos, los científicos se

encargarán de su caracterización a

través de sus propiedades termo-mecánicas,

resistencia mecánica a la

tracción, permeabilidad, capacidad

de hinchamiento y de difusión para

diferentes sustancias, etcétera.

Por último, mediante ensayos de

degradación biológica, también analizarán

el potencial de biodegradabilidad,

esto es, la degradación por

parte de microorganismos siguiendo

vías metabólicas catalizadas por

enzimas segregadas por estos últimos,

para obtener sustancias sencillas,

básicamente agua, dióxido de

carbono y biomasa, fácilmente asimilables

por el medio ambiente.

Los denominados bioplásticos

son mezclas de biopolímeros naturales

-obtenidos de proteínas, lípidos,

polisacáridos, etc.- y plastificante.

Poseen una serie de características

termomecánicas que se asemejan a

la de los plásticos originados a partir

de polímeros sintéticos derivados del

petróleo y, gracias a dichas propiedades,

pueden llegar a desempeñar el

cometido de los plásticos sintéticos

en determinadas aplicaciones.

Estos nuevos materiales destacan,

además de por su biodegradabilidad,

por su contribución a la reducción

del volumen de materiales desechados

como residuos y al ahorro

de las reservas petrolíferas que son

destinadas a la producción de polímeros

sintéticos.

En relación a las aplicaciones de

los bioplásticos, deben destacarse,

Materiales a partir de clara de huevo

El grupo de científicos Tecnología

Química: Fisicoquímica

de Sistemas Multicomponentes

de la Universidad de Huelva

posee una amplia experiencia

en la investigación con materiales

bioplásticos. Es así que

el equipo ha desarrollado una

nueva formulación y método

de fabricación de un material

bioplástico mediante la utilización

de las proteínas de la

clara de huevo y otras proteínas

vegetales excedentarias,

combinando diversos tratamientos

mecánicos.

El interés de estos bioplásticos

por su alto valor añadido, el potencial

en el desarrollo de envases inteligentes

que incluyen preservantes

del alimento en su formulación, como

matrices controlantes de la difusión

de especies activas (fármacos,

antimicrobianos, pesticidas, etc.),

ha sido tal que ha obligado al

equipo de expertos onubenses

a proteger los resultados mediante

la solicitud de una patente

denominada ‘Bioplástico

y método para su preparación’.

Asimismo, tal y como asegura

el profesor Críspulo Gallegos,

“el interés de estos materiales

también ha quedado de manifiesto

a través de un contrato

de investigación que nuestro

grupo ha firmado con una

empresa para el desarrollo de

bioplásticos con propiedades

microbianas a partir de excedentes

agroalimentarios”.

y como materiales superabsorbentes,

con aplicaciones en agricultura

para el control de difusión del agua

de riego y fertilizantes, y con capacidad

de rehidratación continuada,

como rellenos para productos de higiene,

por ejemplo.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Mejoras de la intermodalidad

en Andalucía

Un incentivo de la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa de 166.336 euros permitirá que

investigadores del Departamento de Organización Industrial y Gestión de Empresas de la Universidad de

Sevilla diseñen metodologías y técnicas cuantitativas para analizar el problema de la intermodalidad en la

comunidad, comparando la situación actual con escenarios futuros en función de las acciones que puedan

acometerse, además de realizar una valoración en términos de costes de cada uno de los posibles

escenarios.

Centro

Universidad de Sevilla

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP2219

Nombre del proyecto

Análisis, impacto y recomendaciones

para mejorar la intermodalidad

en Andalucía.

Contacto

José David Canca Ortiz

Teléfono: 95 448 61 97

e-mail: dco@esi.us.es

Dotación

166.336,30 euros

El transporte europeo se encuentra

actualmente en una situación compleja.

Por un lado, los sistemas de

transporte deben responder a las

múltiples demandas de movilidad

de los ciudadanos europeos y contribuir

al necesario desarrollo social y

económico. Por otra parte, el transporte

es el consumidor principal de

combustibles fósiles no renovables,

suponiendo el 31 por ciento de consumo

total de energía en la Unión

Europea. Con el fin de asegurar a

todos los ciudadanos europeos un

acceso de calidad a los sistemas de

transporte la Comisión Europea ha

promovido en los últimos años la

realización de iniciativas de transporte

intermodal, como queda recogido

en su Libro Blanco ‘European

transport policy for 2010: time to decide‘.

Desde esta perspectiva, se hace

necesario el estudio de la intermodalidad

en Andalucía.

El principal objetivo de este proyecto

de investigación es la definición

de una metodología de análisis

del estado de la intermodalidad y su

aplicación a la comunidad andaluza

(como escenario de trabajo), considerando

transporte de mercancías

y de pasajeros, logística de distribución

y aprovisionamiento y su relación

con los sistemas productivos.

Al mismo tiempo, el proyecto definirá

medidas de eficiencia que permitan

comparar el alcance del sistema

¿ sabías que...

Según la Agencia de Innovación y

Desarrollo de Andalucía (IDEA),

dependiente de la Consejería de

Innovación, Ciencia y Empresa, el

sistema de transportes de la comunidad

cuenta con 27.214 kilómetros

de carreteras, 1.788,7 kilómetros de

vía convencional de ferrocarril y

218 kilómetros de vía de Alta Velocidad,

además de 6 aeropuertos comerciales

considerados de interés

general, 5 de los cuales son internacionales

y 6 puertos (cinco de ellos

marítimos y uno fluvial).


intermodal andaluz en relación con

los españoles y europeos. Para ello,

los investigadores implicados en

el proyecto, denominado Análisis,

impacto y recomendaciones para mejorar

la intermodalidad en Andalucía,

y cuyo incentivo por parte de la

Consejería de Innovación, Ciencia

y Empresa ha sido de 166.336 euros,

compararán determinados enfoques

alternativos y definirán estrategias

que permitan llegar a situaciones

de equilibrio entre los distintos intereses

afectados. Se trata de diseñar

Integrar modos de transporte

metodologías y técnicas cuantitativas

para analizar el problema de

la intermodalidad, comparando la

situación actual con escenarios de

trabajo que considerarán diversas

acciones que puedan acometerse,

realizando una valoración en términos

de costes de cada uno de los

posibles escenarios.

En suma, lo que estos expertos

del Departamento de Organización

Industrial y Gestión de Empresas de

la Universidad de Sevilla esperan es

“poner a disposición de autoridades

Otro proyecto de investigación

sobre la intermodalidad

de científicos de este mismo

departamento, liderado por el

profesor Luis Onieva, recibió

el pasado año un incentivo de

la Consejería de Innovación,

Ciencia y Empresa de 109.200

euros. Con dicho estudio, estos

investigadores de la Escuela

Superior de Ingenieros de Sevilla

pretenden transformar la

tendencia actual según la cual

la modalidad del transporte

de carreteras es la más utilizada,

siendo la opción más

contaminante, más saturada

y menos segura de las modalidades

posibles, mediante la

apuesta por “una integración

real y eficiente entre los diferentes

modos de transporte,

que ayuden a disminuir la

modalidad por carretera, actualmente

congestionada, y

facilitar la transferencia a

otros menos contaminantes y

más seguros”, según apunta

el propio profesor. Para ello,

los científicos están realizando

ya una caracterización de los

movimientos actuales de mercancías

en Andalucía, para

conocer las cuotas de mercado

de cada modo de transporte.

Así, se “podrá elaborar un mapa

de envíos por carretera y

de envíos intermodales desde

y hacia Andalucía, incluyendo

los orígenes y destinos, los

tipos de mercancías enviados

y los modos de transporte utilizados”.

También analizarán

la infraestructura, describiendo

los intercambiadores

y equipamientos existentes en

Andalucía para el transporte

intermodal.

y empresas algunas herramientas

que les permitan entender las posibilidades

de la intermodalidad en

el transporte de mercancías y personas,

sus efectos beneficiosos para

el desarrollo sostenible y la mejora

global del sistema en cuanto a disminución

de congestión y abaratamiento

de costes”, según señala el

responsable del proyecto, José David

Canca.

Como novedad, estos científicos

pondrán en marcha en este estudio

una metodología de análisis de tipo

cuantitativo que permitirá la realización

de comparaciones entre

el escenario actual y las medidas

que sean susceptibles de ponerse

en marcha, desde el punto de vista

de su eficiencia y de su coste de implantación.

Y todo ello para “influir

en los responsables del sector del

transporte de mercancías en la conveniencia

de la utilización del transporte

intermodal para mejorar algunas

importantes deficiencias del

sistema actual, en consonancia con

los deseos de la comisión europea”.

“Pretendemos concienciar a las

diferentes administraciones de la

necesidad de políticas a favor del

transporte intermodal. Mejoras en

cuanto a la disminución del efecto

negativo de las externalidades del

transporte: emisiones de gases contaminantes,

efecto invernadero o el

ruido”, aclara Canca. De acuerdo

con el investigador principal, “las

Redes de Transporte Intermodal

deberían permitir un transporte

intermodal de pasajeros y mercancías

libre de irregularidades con el

fin de presentar alternativas atractivas

frente al viaje unimodal. En

el caso del transporte de pasajeros,

una organización eficiente de los

viajes intermodales reduciría la

confianza en el vehículo privado y

permitiría el uso de otros modos

ambientalmente amigables”. Desde

hace años, los investigadores que

ahora inician este proyecto vienen

trabajando en las aplicaciones de

métodos matemáticos de optimización

exactos y heurísticos a problemas

de organización de la producción,

a problemas de gestión en general

y dentro de éstos, a problemas

de transporte y logística de forma

específica.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Solución para el deterioro

de las maquinarias

La fatiga por fretting o fricción entre las superficies de dos piezas en contacto dentro de sistemas

mecánicos es un problema que repercute negativamente en el terreno industrial. El desarrollo de una

metodología para predecir la resistencia y la vida a fatiga de sistemas metálicos sometidos a condiciones

de fretting es el objetivo de un grupo de investigación de la Universidad de Sevilla que, encabezado

por Jaime Domínguez Abascal, trabaja en un proyecto de excelencia sufragado por la Consejería de

Innovación, Ciencia y Empresa con 181.436 euros.

Centro

Universidad de Sevilla

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP2240

Nombre del proyecto

Comportamiento a fatiga por fretting

de sistemas con contacto conforme.

Contacto

Jaime Domínguez Abascal

Teléfono: 954 48 73 11

e-mail: jaime@us.es

Dotación

181.436,30 euros

Numerosos sistemas mecánicos dejan

de funcionar o requieren reparaciones

antes de lo previsto a causa de

las grietas y roturas que se producen

en algunas de sus piezas provocadas

por el fretting. El término inglés fretting

se usa, normalmente, para describir

un proceso de daño producido

en la interfase entre dos materiales

en contacto sujetos a movimientos

relativos oscilatorios de pequeña amplitud.

Su resultado es la iniciación

de numerosas grietas en la zona de

contacto. Esas hendiduras pueden

limitarse a deteriorar la superficie,

por separación de pequeñas esquirlas,

o crecer hacia dentro de uno de

los elementos en contacto hasta la

fractura final, conocida como fatiga

por fretting.

Este proceso tiene una enorme

repercusión en la industria y existe

un gran interés en eliminarlo o, en

todo caso, reducir sus consecuencias.

A la industria aeronáutica le afecta

especialmente ya que este fenómeno

suele incidir en las uniones atornilladas

de elementos de aleaciones

de aluminio y en las uniones álabesrotores

en los motores. En el sector

ferroviario afecta a las conexiones de

los ejes a las ruedas. Igualmente, en

el campo de la automoción es común

en las suspensiones de ballestas y en

los amortiguadores tipo Mc Pherson.

El grupo de investigación de la

Universidad de Sevilla, liderado por

Jaime Domínguez, está llevando a

cabo un estudio con el objetivo de

desarrollar un método mediante el

que se pueda predecir la resistencia

y la vida de sistemas sometidos a

condiciones de fretting con contacto

conforme. Este tipo de roce es el que

se origina entre superficies con una

zona amplia de contacto en la que las

superficies de ambos cuerpos se ajustan

una a otra. Este trabajo permitirá

mejorar los diseños de sistemas

sometidos a condiciones de fretting,

como es el caso de las suspensiones

de vehículos, las conexiones de ejes y

ruedas de ferrocarril o los rotores de

aerogeneradores, uniones entre ejes

y álabes de turbinas. Además, Domínguez

asegura que “el resultado

de este estudio reducirá enormemente

el número de ensayos requeridos

para el diseño de sistemas sometidos

a solicitaciones de fretting”.

El responsable del proyecto prevé

organizarlo en varias fases. Unas

se centrarán en desarrollos analí-

¿ sabías que...

En 1987 la empresa británica John

Draper & Associates, hoy en día

Safe Technology Ltd, desarrolló y

comercializó un software destinado

a analizar la durabilidad de materiales.

A finales de esta década, se

añadió al programa una novedad en

el terreno industrial, el análisis de

fatiga multiaxial avanzado mediante

métodos basados en el plano crítico.

De esta incorporación surgió Safe 4.

Más tarde, junto a la marca Rover y

con el apoyo del gobierno británico,

desarrollaron Fe-safe otro software

de análisis de durabilidad. Durante

más de diez años esta compañía

fue líder en tecnología y análisis

de durabilidad y ha suministrado

sistemas de programas versátiles a

compañías de Reino Unido, Europa,

Estados Unidos, Corea e India.


ticos y numéricos y otras tendrán

un marcado carácter experimental,

complementándose unas con otras.

En la primera se diseñará el modelo

numérico de cálculo de tensiones en

contactos planos y en establecer sus

parámetros. La segunda se centrará

en adaptar el modelo de predicción

de vida a fatiga por fretting desarrollado

para contacto puntual y lineal a

contactos planos.

El siguiente paso será definir y

realizar los ensayos de fretting con

contacto plano y analizar los resultados.

El cuarto aspecto extenderá el

modelo de predicción de vida a acero

de alta resistencia.

En la penúltima fase se aplicará

el modelo a conexiones eje-cubo, para

lo que se diseñará el modelo numérico

de la unión y se definirá el modo

de predicción de vida en fretting. El

ajuste y la validación experimental

del modelo mediante ensayos de

uniones eje-cubo y extrapolación a

otras geometrías será el último de los

aspectos a abordar. Este estudio está

orientado a satisfacer las necesidades

de usuarios pertenecientes a tres

ramas: la científica, la aplicada y la

tecnológica. En el caso de la comunidad

científica, servirá para profundizar

en el conocimiento de los factores

que influyen en la fatiga por fretting

y para mejorar la capacidad de

predecir la resistencia y vida de los

productos para unas condiciones de

servicio determinadas; algo que, en

la actualidad, es objeto de estudio de

la comunidad internacional. La aplicación

del diseño mecánico se servirá

de los resultados del estudio para

estimar el comportamiento a fatiga

por fretting de uniones con contacto

conforme, especialmente los casos

de contacto plano y uniones eje-cubo.

Esto permitirá seguir mejorando los

métodos de diseño de los sistemas

‘Fretting’ desde el siglo XIX

mecánicos sometidos a condiciones

de fretting, que son muy usuales en

la industria mecánica. El último beneficiario

del trabajo de Jaime Domínguez

es la industria con la que,

desde hace varios años, colabora su

equipo. Para este sector, es relevante

porque supondrá la mejora del conocimiento

y capacidad de predicción

del proceso de fatiga por fretting.

A raíz de la Revolución Industrial

se comenzó a prestar

interés a la fatiga en las máquinas,

es decir, a la fisura o

rotura que el contacto constante

entre dos piezas producen

las cargas moderadas de

funcionamiento en el material

del que ambas están hechas.

La proliferación de estructuras

y máquinas elaboradas

con metales que se rompían

antes de lo esperado despertó

el interés de los estudiosos por

este fenómeno, aunque la fatiga

se puede vincular también

en otro tipo de materiales.

Según la tesis doctoral del ingeniero

industrial Sergio Muñoz,

ayudante en la Escuela

Superior de Ingenieros de Sevilla,

el primer estudio sobre

fatiga data de 1829 y fue elaborado

por un alemán relacionado

con la industria minera,

W.A.J. Albert, aunque fueron

Poncelt y Braithwait quienes

utilizaron por primera vez el

término fatiga asociado a esta

realidad. La creación, entre

1850 y 1870, de la primera

máquina para detectar la fatiga

por flexión rotativa de la

mano de Wöhler provocó el

aumento de investigadores de

este terreno. Gracias a sus estudios

se ha determinado una

clasificación de las variedades

de fatiga existentes en función

del entorno y las circunstancias

en las que se encuentre

el componente. Así, se puede

hablar de fatiga, fatiga a alto o

bajo número de ciclos, a altas

temperaturas, fatiga con corrosión,

fretting fatiga.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Materiales enanos para

aplicaciones futuras

El diseño de nuevos materiales con características adaptadas a las necesidades de utilización de los

mismos es un gran campo de trabajo actual. Una muestra del esfuerzo realizado en este área de

investigación es el proyecto de excelencia Síntesis de materiales avanzados nanoestructurados por

mechanical alloying, dotado con 155.000 euros por la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa de la

Junta de Andalucía.

Centro

Instituto de Ciencias de Materiales

de Sevilla (Universidad de Sevilla-

CSIC)

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP2248

Nombre del proyecto

Síntesis de materiales avanzados

nanoestructurados por mechanical

alloying.

Contacto

José Manuel Criado Luque

Teléfono: 954 49 95 47

Dotación

155.099,92 euros

En la actualidad la búsqueda de

nuevos materiales se orienta hacia

aquellos que poseen funciones específicas.

La ciencia de materiales es

un campo de investigación multidisciplinar,

donde uno de sus objetivos

reside en el diseño de compuestos

con propiedades específicas que permitan

el desarrollo de numerosas

aplicaciones tecnológicas. Los materiales

pueden ser clasificados en diversas

categorías, basándonos en su

constitución química y en sus propiedades

físicas. Además, el avance

en el área de conocimiento de la química

ha dado lugar al desarrollo de

sustancias con propiedades electrónicas,

magnéticas, ópticas, estructurales,

mecánicas y químicas de gran

interés en el desarrollo de nuevos

materiales.

Dentro de la síntesis de nuevos

materiales, encontramos los denominados

materiales avanzados que

pueden definirse como aquellos

cuyo diseño persigue potenciar un

conjunto de propiedades necesarias

para una aplicación específica. En

numerosas ocasiones, se trata de

materiales convencionales en los

que se desarrolla una microestructura

constituida por cristalitos de

tamaño nanométrico que le confieren

propiedades peculiares. Así

pues, la compactación de polvos con

cristalitos de este reducido tamaño

produce materiales consolidados de

densidad muy superior a la conseguida

con el mismo componente de

partida pero con mayor tamaño de

partícula.

Frente a los métodos cerámicos

convencionales de síntesis, que requieren

elevadísimas temperaturas

para favorecer el crecimiento de los

cristales, el tratamiento mecánico

en molinos de alta energía de molienda

(“mechanical alloying”) conduce

a la obtención de materiales

con propiedades mejoradas y, además,

favorecen la formación de estados

de gran estabilidad (metaestables)

que permiten obtener materiales

amorfos o cristalinos con estructuras

muy alejadas del equilibrio.

Precisamente, para el desarrollo de

este objetivo, la Consejería de Innovación,

Ciencia y Empresa incentiva

con 155.000 euros el proyecto de

excelencia liderado por José Criado

Luque, investigador del Instituto

de Ciencias de Materiales de Sevilla,

Centro mixto de la Universidad

Hispalense y el Consejo Superior de

Investigaciones Científicas

Según explica José Criado, el

objetivo de este proyecto implica la

síntesis por trituración reactiva en

molinos de alta energía de molienda

de una serie de materiales de interés

¿ sabías que...

Hay numerosos materiales nanoestructurados.

Dependiendo de la distribución

atómica o molecular los materiales

nanométricos pueden tener

una estructura unidimensional (1D),

bidimensional (2D) o tridimensional

(3D). La estructura 1D se caracteriza

por ordenaciones en cadena en una

sola dimensión como es el caso de las

fibras o los nanotubos. Los materiales

bidimensionales (2D) están constituidos

por capas de espesor nanométrico.

Por último, los nanomateriales 3D

están constituidos por un ensamblado

de partículas tridimensionales, cada

una de ellas de tamaño nanométrico.


Recuperar la forma gracias a una inteligencia especial

El equipo de José Manuel

Criado Luque contempla, además,

otros aspectos de gran

interés, entre los que destaca

la síntesis y caracterización

de aleaciones con memoria de

forma, es decir, la creación de

materiales capaces de recuperar

su forma original tras ser

sometidos a una deformación.

Para la obtención de estos

materiales, se debe realizar

una serie de aleaciones metálicas

de cobre, aluminio y

zinc en las proporciones adecuadas.

Y es que, en el rango

de 65-80% de cobre, 10-30%

de zinc y 5-10% de aluminio,

estas aleaciones pueden adoptar

una estructura donde la

temperatura, o la presión de

transición, es la responsable

de dicha capacidad de memoria

de forma, que los convierte

en materiales muy apropiados

para numerosas aplicaciones.

Por ejemplo, son usados como

amortiguadores en obra civil

con el fin de prevenir en las

edificaciones la existencia de

efectos como consecuencia

de los movimientos sísmicos.

Por otro lado, el equipo de

expertos sevillanos pretende

desarrollar otras aplicaciones

de los materiales cerámicos

aislantes o de baja conductividad.

Entre ellas, tratarán

de minimizar el tamaño de los

circuitos electrónicos y sintetizar

diferentes catalizadores

potencialmente útiles para la

eliminación de la contaminación

ambiental. De tal forma,

que si el método propuesto resulta

exitoso, se evitará el uso

de cantidades relativamente

altas de amoniaco requeridas

en los métodos convencionales

y que resultan muy perjudiciales

para el medio ambiente.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN

tecnológico, cuyo desarrollo comprende

diferentes etapas. En la primera

etapa, el equipo de expertos de

la capital Hispalense pretende sintetizar

y caracterizar superaleaciones

metálicas endurecidas con materiales

cerámicos con diferentes fases.

Para ello, el material que se emplea

con mayor frecuencia es el cobre metálico,

ya que éste presenta una gran

disponibilidad en la naturaleza y

una elevada conductividad eléctrica.

No obstante, el uso del cobre en

los materiales con aplicaciones de

alta tensión está limitado por su baja

capacidad de absorber la energía

durante procesos de deformación, o

sobreesfuerzos ocasionales, sin que

se produzca la fractura del mismo.

Esta característica hace necesaria

elevar su resistencia mecánica, lo

cual se consigue mediante una aleación

del cobre con otros metales,

como por ejemplo, el zinc. Sin embargo,

esta asociación conlleva un

aspecto negativo; se reducce su conductividad

eléctrica.

Para solucionar este problema,

los científicos llevarán a cabo la síntesis

del material mediante técnicas

de molienda reactiva con una mezcla

de cobre, aluminio, óxido de cobre,

titanio y carbono en las proporciones

de reacción apropiadas para

la composición deseada. Así, con

esta combinación se consolida un

material que presenta excepcionales

propiedades mecánicas a la vez

que se mantiene la conductividad

eléctrica del cobre. Sin embargo, los

expertos sevillanos aún tienen un

aspecto que corregir y mejorar mediante

diferentes ensayos, se trata

de la fragilidad que presenta dicho

material a altas temperaturas.


Luz y color en miniatura

para procesos industriales

Un grupo de investigadores del Instituto de Ciencias de los Materiales de Sevilla, dependiente del CSIC y de

la Universidad de Sevilla, trabaja en el desarrollo de recubrimientos nanoestructurados con propiedades

ópticas y fotónicas aplicables a diversos tipos de procesos industriales. Este proyecto de carácter

multidisciplinar ha sido catalogado de excelencia por parte de la Consejería de Innovación, Ciencia y

Empresa, la cual ha financiado el trabajo con casi 200.000 euros

Centro

Centro de Investigaciones Científicas

Isla de la Cartuja. CSIC

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP2275

Nombre del proyecto

Nanotecnología de capas delgadas

mixtas nanoestructuradas con funcionalidad

óptica y fotónica (FOTO-

NICFILMS).

Contacto

Juan Pedro Espinós Manzorro

Teléfono: 954 48 95 30

e-mail: jpespinos@icmse.csic.es

Dotación

197.536,30 euros

Muchas partes esenciales de instrumentos

industriales y de consumo,

como filos de herramientas,

pantallas de comunicación, lentes,

elementos estéticos, circuitos electrónicos,

sensores, colectores solares,

rodamientos, … tienen recubrimientos

muy delgados (película

delgada) que son los que dotan a

esos objetos de sus propiedades tecnológicas:

extrema dureza, conductividad

eléctrica, magnetismo, conductividad

térmica, propiedades ópticas

de reflexión y transmisión de

luz, propiedades electrónicas, etc.

Un recubrimiento o película delgada,

con grosor inferior a una micra

(la milésima del milímetro), pueden

dotar al material del sustrato de

propiedades mejoradas del máximo

interés.

El grupo de investigadores Superficies,

Interfaces y Capas Finas

del ICMSE lleva años preparando

películas delgadas con propiedades

singulares. Esta vez estos científicos

del ICMSE utilizarán las tecnologías

de fabricación de capas finas

para obtener diversos dispositivos

ópticos, como filtros de luz, emisores

de fluorescencia y sensores

ópticos.

El objetivo científico de este trabajo

es el desarrollo de un nuevo tipo

de láminas delgadas nanoestructuradas

con funcionalidad óptica y

fotónica. Así, la investigación persigue

fabricar en una primera etapa,

recubrimientos delgados porosos y

transparentes en el visible, todo un

reto en sí mismo, pues los poros son

centros de dispersión de luz que disminuyen

la transparencia. Seguidamente,

se utilizan esos poros como

cavidades donde alojar moléculas

de pigmentos orgánicos o nanopartículas

de materiales metálicos o

semiconductores, obteniéndose así

películas delgadas con las propiedades

ópticas propias de los pigmentos

o de las nanopartículas en situación

de alta dilución y aislamiento mutuo,

pero con altas concentraciones

de centros fotónicos activos.

Eligiendo convenientemente la

estructura química del pigmento

orgánico o la naturaleza y tamaño

de las nanopartículas, y la naturaleza

química del retículo huésped,

los investigadores esperan poder

regular las características de absorción

y fluorescencia de luz de la

película, de modo que se adecuen a

los requerimientos de filtros y emisores

de luz. Se confía en lograr filtros

con interés en el campo de las

comunicaciones ópticas inalámbricas

no direccionales, muy útiles por

ejemplo para las comunicaciones

intrasatélites.

Por otra parte, las películas fluorescentes

son de interés para la fabricación

de láseres.

También, y aumentando en complejidad,

se aspira a fabricar estructuras

multicapa, apilando películas

cargadas con colorantes diversos,

para desarrollar filtros que modifiquen

la frecuencia de la luz recibida,

de utilidad en la fabricación de

dispositivos fotovoltaicos y en comunicaciones

ópticas.

Otra de las aplicaciones de la investigación

que se pretende realizar

en este proyecto, es la de fabricar

películas coloreadas que experimenten

cambios de color como respuesta

a su exposición a determinados

gases atmosféricos nocivos

(CO, NOx, …). Para ello se incorporarán

a la película delgada diversas

moléculas orgánicas sonda, en


Este equipo de investigación,

(SINCAF: Superficies, Intercaras

y Capas finas -http://sincaficmse.es-,

está constituido en la

actualidad por seis investigadores

de plantilla, un investigador

contratado y siete becarios

predoctorales en formación.

Con una antigüedad de más de

10 años, aborda de forma regular

problemas de ciencia básica

en las áreas de Fisicoquímica

de Superficies y de los Materiales,

gracias a la obtención

de proyectos financiados por la

Comunidad andaluza, el Estado

español o las Comunidades Europeas.

Sin abandonar esta vertiente

básica, a lo largo de los

últimos cinco años su actividad

investigadora se ha ido orientando

gradualmente hacia

proyectos de investigación aplicada

de interés potencial para

la industria. Para ello, este

grupo ha realizado un esfuerzo

considerable de aproximación

a diversas empresas regionales,

nacionales y multinacionales,

buscando la colaboración activa

con ellas, tanto a través de

¿ sabías que...

Hay una serie de materiales metálicos y semiconductores que tienen

distinto color dependiendo de cual sea el tamaño de sus particulas El

fenómeno, de origen cuántico, resulta al dividir el material en fracciones

muy pequeñas, de dimensiones del orden de las decenas de nanometros,

siempre y cuando se haga de modo que todos los fragmentos sean

aproximadamente del mismo tamaño y forma. Un ejemplo característico

lo constituye el seleniuro de cadmio, CdSe, que siendo negro azabache

en estado macroscópico, puede dar lugar a suspensiones de todos los

colores del espectro visible. De igual modo, el oro, de color amarillo,

puede originar suspensiones coloidales de color rojo rubí, púrpura

o negro.

un retículo transparente y poroso

altamente interconectado que facilite

la difusión de los gases. Se dispondría

así de un sensor de gases

muy económico que alertara, con su

cambio de color, de la presencia del

gas nocivo, ya sea para su detección

visual ya para su incorporación

en automatismos y dispositivos

optoelectrónicos.

La gran ventaja de los dispositivos

ópticos en forma de lámina

delgada propuestos, sobre los actuales,

es que el coste de su fabricación

puede abaratarse enormemente, al

ser de aplicación en ellos las técnicas

de miniaturización y fabricación

propias de la microelectrónica.

Además de la innovación que en

sí misma supone la fabricación de

películas delgadas con las propiedades

ópticas referidas, en este proyecto

los investigadores se verán obligados

a desarrollar para su síntesis

nuevas metodologías científicas de

carácter nanotecnológico, a partir

de técnicas conocidas, tanto para la

fabricación de las películas transparentes

con porosidad controlada, como

para la posterior incorporación

de los moléculas y nanopartículas

ópticamente activas en los poros de

la estructura anterior.

Proyectos destinados a la gran industria

la suscripción de convenios para

la realización de ensayos y servicios

de asesoramiento, como de

la firma de proyectos conjuntos

de investigación. De estas colaboraciones,

merecen ser citadas

Para el primer objetivo, se ensayarán

rutas de síntesis que implican

el uso de plasmas de gases y de

evaporación reactiva por bombardeo

electrónico. Para el segundo, se

ensayarán métodos de infiltración

en fase gas, inmersión en líquidos

y métodos electroquímicos, previa

funcionalización química de la superficie

interna del material poroso.

las mantenidas con las empresas

Indo, Airproducts, Valeo,

Solucar, Inabensa, Cosentino,

Tioxide, Epcot, EDP, Ikerlan y

Fundación Jimenez Díaz, entre

otras.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Rayos solares para el

tratamiento de aguas sucias

España tiene unas tasas de explotación de agua (consumo anual/recursos) superior al 20%, lo que

nos convierte en el país europeo con mayor défi cit hídrico. La distribución aproximada de consumos

es 65% para usos agrícolas, 20% para uso industrial y 15% para uso doméstico. En el marco del

proyecto Consolider-Ingenio 2010 para el Tratamiento y Reutilización de las aguas residuales para

una gestión sostenible, la Universidad de Almería junto con el CIESOL y CIEMAT desarrollan nuevos

sistemas de depuración de agua residual a través de la energía solar. Proyecto valorado de excelencia

por la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa fi nanciado con

164.000 euros.

Centro

Universidad de Almería

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP2329

Nombre del proyecto

Aplicación de la energía solar para el

tratamiento/reutilización de

efluentes industriales agrícolas.

Contacto

Amadeo Rodríguez Fernández-Alba

Teléfono: 950 01 50 34

e-mail: amadeo@ual.es

Dotación

163.536,30 euros

Existen métodos para la obtención

de agua de abastecimiento - a partir

de agua salada o mediante transvases-

que podría hacer innecesaria la

reutilización de las aguas residuales.

Aunque esos métodos puedan

ser económicamente rentables no

podrían ser incluidos entre los mejores

disponibles por la carga medioambiental

que suponen, su elevado

consumo energético y/o las infraestructuras

que se requieren. La reutilización

de aguas es una alternativa

medioambientalmente necesaria

pues evita el aludido consumo energético

y el impacto ambiental directo.

Las aguas residuales urbanas y

efluentes agrícolas, ejercen una gran

presión contaminante sobre los sistemas

acuáticos naturales, impacto

que se puede ver reducido en función

del tratamiento al que se sometan.

Aunque en España se tratan actualmente

más del 50% de las aguas residuales

urbanas, únicamente la mitad

de éstas es sometida a tratamientos

biológicos y sólo un 3% dispone de

tecnologías avanzadas de tratamiento.

Es de destacar el gran porcentaje,

en cuanto a consumo que supone la

agricultura en nuestro país y la baja

o nula reutilización de estas aguas

que se aplica en gran medida por el

mismo motivo.

El proyecto Tratamiento y reutilización

del agua residual para una gestión

sostenible denominado Proyecto

TRAGUA, trata el estudio integrado

de los diferentes aspectos implicados

en la reutilización de aguas residuales

procedentes de las Estaciones

Depuradoras de Aguas Residuales,

(EDARs). Se basa en tecnologías

avanzadas, para establecer criterios

de calidad química y biológica de las

aguas, determinar su impacto natural

y realizar un análisis de los aspectos

socioeconómicos implicados.

El Proyecto TRAGUA está dividido

en cuatro grandes áreas: Tratamiento

Intensivo del Agua Residual,

Control y Evaluación de la Calidad de

las Aguas, Reutilización de las Aguas

para la Recarga de Acuíferos y Riegos

e Impacto Socioeconómico. En el

mismo participan diferentes grupos

de investigación pertenecientes a

universidades de todo el territorio español.

El grupo de Aplicaciones Ambientales

de la Radiación Solar para

gases del CIEMAT y el CIESOL, realiza

un subproyecto, liderado por Amadeo

Rodríguez Fernández-Alba, profesor

catedrático de la Universidad de

Almería y director del CIESOL. Proyecto

dirigido a la depuración y tratamiento

fotocatalítico del aire y aguas,

así como el desarrollo y optimización

del uso de la energía solar.

Financiado con 164.000 euros por

la Consejería de Innovación, Ciencia

¿ sabías que...

España es el país europeo con mayor déficit

hídrico y ello genera preocupación

social. También es un de los países que

más agua reutiliza pero aún en cantidades

poco significativas: no se llega a

reutilizar más del 5% del volumen de

aguas residuales recogidas. Según estudios

recientes realizados sobre nuestro

país, el potencial de reutilización del

agua es alrededor de 10 veces superior

al nivel actual. Estos son los problemas

fundamentales a los que el programa

TRAGUA pretende dar soluciones.


y Empresa para su realización, el

proyecto tiene como objetivo principal

evaluar la viabilidad del uso de

la energía solar en el tratamiento de

aguas residuales y efluentes. Así como

su posterior reutilización en aplicaciones

agronómicas energéticas y

de hortalizas. Este objetivo resulta de

capital importancia si consideramos

que España tiene unas tasas de explotación

de agua anuales superiores al

20% (relación consumo anual/recursos).

Lo que nos convierte en el país

europeo con mayor déficit hídrico.

A la vez, el uso de la energía solar

como base de los tratamientos

aporta un singular valor añadido

por su sintonía con las necesidades

urgentes de nuestro país en el empleo

de energías renovables a fin de

cumplir los objetivos del Convenio de

Kyoto. Se pretende abordar de manera

integral la reutilización de aguas

residuales y agrícolas. Mediante la

evaluación en detalle de las características

físico-químicas y ecotoxicológicas

de los efluentes de EDAR

y efluentes agrícolas seleccionados,

lo que constituirá la primera etapa

del estudio. En la segunda etapa,

se evaluarán la efectividad y viabilidad

en la eliminación total o parcial

de los compuestos indeseados

en los efluentes. Proceso llevado a

cabo por aplicación de tecnologías

fotoquímicas, en especial la fotocatálisis,

como tratamiento terciario

en la depuración de aguas residuales.

Consiste en un proceso promovido

por la energía solar, ésta excita

a un catalizador, en cuya superficie

se desarrollarán reacciones de óxido-reducción,

generando radicales

libres muy reactivos, que reaccionarán

con las especies a su alrededor,

rompiendo algunos enlaces moleculares

y reduciendo u oxidándolas

hasta convertirlas en especies menos

complejas.

La reducción en la complejidad

molecular, generalmente se traduce

en una reducción del grado de contaminación

o peligrosidad de la especie

que se esté tratando. A la vez

que permiten la inactivación de microorganismos

y olores existentes

en las aguas residuales. También se

está investigando en el uso de tecnologías

fotoeléctricas, en las que la

utilización simultánea de un potencial

eléctrico incremente la eficacia

del proceso de depuración.

El proyecto concluirá en una

tercera etapa, con una planta de demostración

donde se evalúe en cantidad,

calidad y riesgo ambiental la

reutilización de las aguas tratadas

en la producción agronómica (agricultura

intensiva, cultivos energéticos

y riegos). Los resultados esperados

consisten en la demostración

de la viabilidad de reutilización de

efluentes con fines agrícolas, poner

en el mercado modelos de tecnología

ambiental, promover una nueva

cultura del agua con nuevas soluciones

energética y medioambientalmente

muy ventajosas. Así como

disponer de métodos analíticos integrados

(para el análisis combinado

de los contaminantes químicos y

de toxicidad) útiles para la evaluación

de efluentes y lixiviados, ampliando

la información existente.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


‘Armónicos’ que perturban

la energía eléctrica

Investigadores de la Universidad de Huelva diseñarán un Equipo de Compensación Activa, para cualquier

tipo de carga eléctrica, que sea capaz de eliminar la distorsión armónica y le proteja de las incidencias

de la red. Para ello, desarrollarán el proyecto de excelencia Diseño y Realización de un Nuevo Equipo de

Compensación Activa de Conexión Serie para la Mejora de la Calidad de la Onda Eléctrica. El estudio ha

sido financiado con 65.000 euros por la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa.

Centro

Universidad de Huelva

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP2354

Nombre del proyecto

Diseño y realización de un nuevo

equipo de compensación activa de

conexión serie para la mejora de la

calidad de la onda eléctrica.

Contacto

Patricio Salmerón Revuelta

Teléfono: 959 21 75 77

e-mail: patricio@uhu.es

Dotación

65.000,00 euros

En la actualidad se exige una mayor

calidad de los productos que

consumimos. Esto también ocurre

en el caso de la energía eléctrica, y

sin embargo, el mismo usuario que

demanda calidad en la potencia

eléctrica, es el que poluciona la red.

El uso creciente de aparatos cuyo

funcionamiento se basan en la electrónica

de potencia está creando un

deterioro de la calidad de la energía

eléctrica. Los equipos informáticos,

impresoras, equipos de soldaduras,

los variadores de velocidad, o las

instalaciones fotovoltaicas y los

aerogeneradores, entre otros, son

ejemplos de dispositivos electrónicos

que generan los denominados

‘armónicos de intensidad’, que se

propagan por todo el sistema de distribución

eléctrica.

Estos armónicos deforman la

onda de la tensión eléctrica, lo que

conlleva una falta de calidad de la

potencia eléctrica. De esta manera,

se contribuye al deterioro o a que


se produzcan fallos en el funcionamiento

de los aparatos que dependen

de la energía eléctrica.

Por otro lado, las variaciones

breves de tensión causadas por las

faltas en la red eléctrica derivadas

del mal funcionamiento de las

protecciones, conexiones/ desconexiones

de grandes consumos y la

conmutación de bancos de condensadores

también conllevan efectos

negativos, como son los funcionamientos

anormales de equipos de

control, pérdidas de datos en ordenadores

y el mal funcionamiento

de equipos electrónicos sensibles.

Entre las soluciones habituales

hasta ahora se encuentran los SAIs

(Sistemas de alimentación ininterrumpida)

pero su utilización para

este tipo de perturbaciones de red

es desproporcionada, ya que están

diseñados para compensar la interrupción

total del suministro durante

un tiempo suficientemente

largo.

Así pues, científicos del grupo de

investigación Electrotecnia y Electrónica

de la Escuela Politécnica Superior

de La Rábida, en Huelva, se

encargarán de solventar ésta pérdida

de calidad de la potencia eléctrica como

consecuencia de los armónicos y

las variaciones de tensión. Para ello,

desarrollarán el proyecto calificado

como de excelencia Diseño y Realización

de un Nuevo Equipo de Compensación

Activa de Conexión Serie para

la Mejora de la Calidad de la Onda

Eléctrica, dotado con 65.000 euros por

la Consejería de Innovación, Ciencia

y Empresa de la Junta de Andalucía.

El estudio será liderado por el catedrático

Patricio Salmerón.

Por tanto, los expertos onubenses

llevarán a cabo el diseño y

la construcción de un Equipo de

Compensación Activa, para cualquier

tipo de carga, que sea capaz

de eliminar la distorsión armónica

que genera el propio consumidor, y

que además proteja frente a las incidencias

de red.

Se trata de un sistema constituido

por un filtro activo serie y un filtro

pasivo sintonizado de conexión

paralelo, que los investigadores

han denominado equipo de compensación

activa de conexión serie

(Series Active Compensator, SAC).

¿ sabías que...

Cuando genéricamente hablamos de variaciones de tensión de breve

duración nos referimos a bajadas y subidas de tensión con una duración

de menos de 10 segundos. Entre ellas se distinguen tres: las interrupciones

breves, caídas breves y las sobretensiones breves. Las interrupciones

breves se producen cuando la caída de tensión es menor del

60 % del valor de la tensión nominal. En los casos en que la duración

es menor de un ciclo de red, esto es, 20 ms, se denominan microcortes.

Se habla de caídas breves, en la nomenclatura anglosajona Sags o Dips,

cuando la bajada de tensión está comprendida entre el 93 % y 60 % de

valor normal de tensión. Por último, las sobretensiones breves o Swells

tienen lugar cuando ocurre un aumento de tensión entre el 107 %

y el 120 %.

Estudios cada vez más exigente

La energía eléctrica es un producto

sometido a unos requerimientos

de calidad cada vez

más exigentes por parte de los

usuarios. Su estudio ha dado

lugar a lo que se denomina

Calidad de la Potencia Eléctrica,

EPQ (Electric Power

Quality). Uno de los factores

dominantes en el deterioro de

la EPQ son los armónicos. La

cada vez mayor utilización de

cargas de carácter no lineal

en las instalaciones eléctricas

tanto industriales como

comerciales o particulares,

han supuesto la presencia de

intensidades distorsionadas

y como consecuencia de ello

la deformación de la tensión.

Las instalaciones con distorsión

trabajan con muy baja

eficiencia; esto es, se produce

una disminución de la capacidad

de transporte y transformación

con el consiguiente

aumento de las pérdidas en la

Además, este equipo de Compensación

Activa de armónicos y

acondicionamiento para cualquier

tipo de carga, será de bajo coste,

para conexión individual, y tendrá

una respuesta de alta velocidad.

Y es que, aunque ya se utilizan

dispositivos que mitigan los armónicos

de corriente y las incidencias

de la red, aún no se ha construido

un Equipo de Compensación Activa

fiable para cualquier tipo de carga,

que desarrolle la doble acción

de eliminar la distorsión armónica

medida en que se trabaja con

un factor de potencia distinto

de la unidad. Por otra parte,

el usuario tanto industrial

como particular, utiliza equipos

cada vez más vulnerables

a las perturbaciones de la

onda eléctrica (variaciones

de tensión de corta y de larga

duración, flicker, sobretensiones

transitorias…) como son

el caso de los reguladores de

velocidad variable, equipos

informáticos, controladores

de lógica programable, siendo

consideradas como cargas

críticas. Por ello, hoy día, se

produce una situación donde

el usuario poluciona la red

eléctrica con la obligación

de eliminar la distorsión que

produce, y por otro lado, ese

mismo usuario demanda una

mayor calidad de la potencia

eléctrica exigida por los nuevos

desarrollos de la tecnología

de la información.

y que, por otro lado, le proteja frente

a las incidencias de red. Según el

responsable de la investigación, el

nuevo diseño permitirá eliminar

los armónicos producidos por la

carga y compensar así la potencia

reactiva transferida por la misma.

Asimismo conseguirá aislar los

armónicos de tensión de fuente y

los armónicos de tensión de carga,

simetrizar las tensiones para

alimentaciones desequilibradas, y

regular la tensión de carga frente a

las perturbaciones de red.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Estructuras inteligentes para

el control de defectos

Investigadores de la Universidad de Sevilla, dirigidos por el doctor Sáez Pérez de la Escuela Técnica

Superior de Ingenieros, pretenden extender las técnicas de estimación de daño estructural

desarrolladas para los materiales clásicos a nuevos materiales avanzados. Este estudio será posible

a través del proyecto de excelencia Integridad de Estructuras Inteligentes: Materiales Piezoeléctricos,

Elastomagnéticos y Magnetoelectroelásticos financiado con 154.000 euros por la Consejería de

Innovación, Ciencia y Empresa.

Centro

Universidad de Sevilla. Escuela Técnica

Superior de Ingenieros

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP2355

Nombre del proyecto

Integridad de Estructuras Inteligentes:

Materiales Piezoeléctricos, Elastomagnéticos

y Magnetoelectroelásticos.

Contacto

Andrés Sáez Pérez

Teléfono: 954 48 72 93

e-mail: andres@us.es

Dotación

153.936,30 euros

Las exigencias en el diseño de nuevos

materiales avanzados y de sus

componentes estructurales responden

a niveles cada vez mayores,

cuyo grado de desarrollo está permitiendo

un empleo muy extendido

y con numerosas aplicaciones,

principalmente en las industrias

automovilística, aeronáutica y

biomecánica. Entre los materiales

avanzados, uno de los casos más

significativos es el de aquéllos que

muestran un acoplamiento entre

sus propiedades mecánicas, magnéticas

y eléctricas. Entre ellos

están los denominados materiales

piezoeléctricos, los piezomagnéticos

o elastomagnéticos y los

magnetoelectroelásticos.

Los materiales piezoeléctricos

presentan un acoplamiento electroelástico

de sus propiedades, es decir,

producen un campo eléctrico

al deformarse y al contrario, se deforman

cuando son sometidos a un

campo eléctrico. Similares comentarios

se pueden aplicar al caso de

los materiales piezomagnéticos, en

los cuales se presenta esta relación

entre las propiedades elásticas y

magnéticas. Actualmente se están

desarrollando materiales compuestos

formados por fases piezoeléctricas

y piezomagnéticas, dando

lugar a materiales en los que encontramos

un acoplamiento entre

las tres propiedades mencionadas,

son los denominados materiales

magneto-electro-elásticos.

Precisamente al estudio e investigación

de los materiales que

muestran un acoplamiento entre

estas tres propiedades, mecánicas,

magnéticas y eléctricas, se dedica

el grupo de investigación liderado

por Andrés Sáez Pérez, catedrático

de la Escuela Técnica Superior de

Ingenieros de la Universidad de Sevilla.

Y es que, debido al citado acoplamiento,

tales materiales se utilizan

ampliamente en aplicaciones de

control activo de estructuras y, en

general, en sensores y actuadores

inteligentes. En las denominadas estructuras

inteligentes estos materiales

permiten medir en tiempo real

cómo reacciona la estructura frente

a las acciones externas aplicadas y

establecer las medidas correctoras

también en tiempo real, de manera

que siempre se garantiza un funcionamiento

estructural adecuado.

Sin embargo, estos materiales

presentan un inconveniente y es

que, en general, son de naturaleza

frágil y proclives a presentar defectos

o grietas en su seno. La existencia

de tales defectos en elementos estructurales

es inevitable en la práctica,

debido a los propios procesos

de fabricación o al desgaste asociado

a sus condiciones de utilización.

El conocimiento preciso del compor-

¿ sabías que...

Como consecuencia de esta aplicación,

el objetivo propuesto por el

equipo de expertos sevillanos consiste

en el desarrollo y aplicación de

estructuras magneto-electro-elásticas

de manera que les posibilite

conocer en profundidad su comportamiento,

establecer el control más

adecuado de las mismas y garantizar

un funcionamiento estructural

adecuado durante el ciclo de vida de

los materiales avanzados.


tamiento de un elemento estructural

cuando contiene defectos resulta

imprescindible para la correcta predicción

de su funcionamiento y vida

útil, ya que la presencia de los mismos

altera de manera drástica la

distribución de tensiones bajo unas

cargas dadas, pudiendo provocar la

toma inadecuada de decisiones sobre

acciones correctivas (en base a

los potenciales eléctrico/magnético

medidos), o el fallo para cargas muy

inferiores a las de diseño.

En este sentido, el equipo investigador

de Andrés Sáez Pérez,

a través del proyecto de excelencia

Integridad de Estructuras Inteligentes:

Materiales Piezoeléctricos, Elastomagnéticos

y Magnetoelectroelásticos

financiado por la Consejería de

Innovación, Ciencia y Empresa con

un total de 154.000 euros, pretende

formular, desarrollar, implementar

y validar diferentes herramientas

numéricas, basándose en el Método

de los Elementos de Contorno

(MEC), que resulten útiles para

abordar de la forma más general posible,

la caracterización del funcionamiento

de componentes mecánicos

fabricados con estos materiales

avanzados, sometidos a cargas tanto

estáticas como dinámicas, cuando

presentan defectos en su seno, principalmente

grietas.

El aspecto más innovador de

este trabajo de investigación propuesto,

reside en la formulación

de aportaciones significativas en

diversas aplicaciones ingenieriles,

en particular en aquellas relacionadas

con el empleo de materiales

y estructuras inteligentes. Donde

los resultados obtenidos podrán encontrar

aplicación en el ámbito de

conocimiento de la mecánica de la

fractura y en la Ciencia de Materiales,

tanto para el diseño de este tipo

de materiales como en la optimización

del propio material.

Asimismo, permitirá el avance

en técnicas de ensayo no destructivo

de estructuras inteligentes por ultrasonidos

y emisión acústica, en el

control distribuido de estructuras

flexibles -sensores/actuadores- y en

problemas inversos de identificación

mediante el uso de un software

que el equipo del doctor Sáez Pérez

pretende desarrollar para tal fin.

Resultados y aplicaciones

Cuatro son los objetivos redactados por el equipo investigador de

la capital hispalense. Para su consecución, el proyecto arranca

con el estudio de aplicaciones bidimensionales, donde se profundizará

en los problemas causados por la fractura de materiales

piezoeléctricos sometidos tanto a cargas estáticas como dinámicas

y se progresará en el análisis de las condiciones del contorno de

las grietas surgidas. Este estudio, se deriva de recientes resultados

donde se demuestra que la permeabilidad del medio en la

grieta puede alterar significativamente los resultados obtenidos

y, por consiguiente, debe tenerse en cuenta a la hora de realizar

el análisis. La segunda fase, se centrará en los problemas derivados

de fracturas en dominios tridimensionales de materiales

piezoeléctricos, que serán también sometidos a ambos tipos de

cargas. Sobre estas mismas condiciones se someterán materiales

piezomagnéticos bi- y tridimensionales para su análisis, y por

último, el proyecto finaliza con un cuarto objetivo basado en la

simulación numérica del comportamiento de componentes fisurados

fabricados con materiales magnetoelectroelásticos sometidos

a cargas estáticas y dinámicas.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN


Un futuro sostenible para

los biocarburantes

El grupo de investigación Ingeniería Ambiental y de Procesos de la Universidad de Sevilla está

desarrollando, en colaboración con Abengoa Bioenergía NT, un modelo de combustible de origen vegetal

que revolucionará el mundo de los carburantes. Este proyecto internacional, cofinanciado por la Unión

Europea dentro del VI Programa Marco, ha sido nombrado de excelencia por la Junta de Andalucía y

incentivado con 178.100 euros.

Centro

Universidad de Sevilla. Escuela Técnica

Superior de Ingenieros

Área

Tecnologías de la Producción

Código

TEP2412

Nombre del proyecto

Renewable Fuels for Advanced

Power Trains (RENEW).

Contacto

Luis Salvador

Teléfono: 954 48 72 60

e-mail: ollero@esi.us.es

Dotación

178.100,00 euros

Que en Europa no hay yacimientos

de petróleo es un hecho. Que el susodicho

oro negro es un bien finito

y llegará el día en que se acabe es

otro. Ante tales circunstancias, las

principales Universidades y centros

de investigación europeos llevan

años estudiando la mejor manera

de conseguir la independencia

energética de los países productores

de petróleo de Oriente Medio y

América Latina.

La realidad es que, a pesar de su

inexistencia en el viejo continente,

el sector de transportes de Europa

funciona irremediablemente con

carburantes de origen fósil como la

gasolina y el diesel, por lo que la dependencia

con estos terceros países

resulta inevitable. Por otra parte está

la cuestión medioambiental, y es

que este tipo de combustibles producen

emisiones ingentes de CO2

que contribuyen explícitamente a

incrementar el denominado efecto

invernadero, principal responsable

del cambio climático. El proyecto,

llevado a cabo por el grupo de investigación

Ingeniería Ambiental

y de Procesos de la Escuela de Ingenieros

de la Hispalense, pretende

afrontar este problema aportando

una alternativa más ecológica: los

biocarburantes.

Pero, ¿hasta qué punto es esto

nuevo Hemos oído hablar de bio-

¿ sabías que...

El primer motor diesel funcionaba con

aceite de cacahuete La idea de usar aceites

vegetales como combustible no es algo

nuevo. El primer motor de combustión de

alto rendimiento, presentado en la Exposición

Universal de París de 1900 por su

inventor Rudolf Diesel, ya usaba aceites

vegetales, en concreto el del cacahuete.

Gracias a esta peculiar innovación, el

Instituto de Ingenieros Mecánicos de Alemania

concedió al ingeniero la orden del

Mérito. Sin embargo este método resultó

ser mucho más caro que el petróleo, por lo

que no acabó de imponerse.


carburantes en general, pues hace

tiempo que se está produciendo

bioetanol y biodiesel en Alemania,

España, Francia y Suecia. No obstante

hablamos de un biocombustible

al que los científicos denominan

de segunda generación’.

Los biocarburantes producidos

hasta ahora son la diana de numerosas

voces críticas que alegan que

conseguir producir un litro de biocombustible

necesita prácticamente

un litro de combustible fósil (es

decir, petróleo) empleado en recolectar

y trasportar la cosecha, fabricar

y esparcir fertilizantes, etc.

Además, algunos analistas también

sostienen que la producción de este

tipo de combustible interacciona

directamente con el mercado alimentario,

haciendo subir el precio

del trigo, con la consecuente subida

de precios de la harina, el pan y sus

derivados.

No obstante, en este último punto

hay diversidad de opiniones. Pedro

Ollero, principal investigador

del proyecto Renew sostiene que “el

porcentaje de trigo y de maíz que

se utiliza para la producción de los

biocombustibles es sólo un 1% del

total de la cosecha, una cantidad

demasiado pequeña como para alterar

el precio total del resto”.

La principal peculiaridad de este

estudio es que para la producción

de este bioetanol no sólo se aprovecha

una pequeña parte de la planta,

sino que se hace uso de ella en su

totalidad, con lo cual las producciones

por hectáreas son mayores,

el precio de producción es menor y

no se interacciona con el mercado

alimentario ya que se pueden obtener

biocombustibles de segunda

generación a partir de árboles (por

ejemplo eucaliptos) o cultivos energéticos

como miscantus que no se

utilizan para alimentación.

Sin embargo también hay que

superar algunos retos tecnológicos

ya que el sistema de producción

es mucho más complejo que el empleado

en los biocarburantes anteriores.

Aunque se sabe cómo deben

ser, existen todavía algunas incógnitas.

Concretamente en el caso del

bioetanol se está buscando un buen

catalizador (algo que favorece una

reacción química) que convierta

El caso de Latinoamérica

La producción de biocarburantes

ha multiplicado la aparición

de diversos cultivos que

sirven de materia prima para

su elaboración en América

Latina. Por ejemplo en Méjico,

las autoridades han planeado

un incremento de más de 10

millones de hectáreas de aquí

a 2012 en el cultivo de la caña

de azúcar, la remolacha, la

yuca o la higuerilla. Brasil,

principal productor de etanol

junto con EEUU, a pesar de

haber descubierto recientemente

una gigantesca reserva

marítima petrolera y de gas

que podría convertirlo en exportador

de hidrocarburos,

seguirá dando prioridad a los

biocombustibles. En Argentina

también están de moda

estos carburantes: en 2006 fue

aprobada una ley de biocombustibles

provincial que ahora

pretende ser reformada para

crear un fondo económico específico

destinado a subsidiar

proyectos de investigación

el gas de síntesis obtenido gasificando

la biomasa lignocelulósica,

por lo que todavía no hay ninguna

planta industrial capaz de desarrollar

este carburante.

“Este proyecto pretende contribuir

al desarrollo de la tecnología

de producción de bioetanol por la

vía termoquímica. El bioetanol es

un combustible de automoción que

actualmente se obtiene a partir de

cereales, azúcar de caña o remolacha

por hidrólisis y fermentación.

La vía termoquímica es potencialmente

capaz de alcanzar mayores

rendimientos por hectárea y, en

consecuencia menores costes de

producción al aprovechar toda

la materia lignocelulósica de la

planta”, aseguran los autores del

proyecto.

En el proyecto participará como

Ente Promotor Observador (EPO)

Abengoa Bioenergía, empresa con

sede social en España, cabecera del

Grupo de Negocio de Bioenergy.

y desarrollo de los mismos.

Colombia, por su parte, está

estimulando la inversión extranjera

en esta materia. Y es

que América Latina es una de

las regiones con más potencial

para ofrecer biocombustibles

debido a sus ventajas climáticas

y a su baja densidad

poblacional.

Abengoa Bioenergía cuenta actualmente

con cinco plantas de producción

de etanol por vía bioquímica

en EEUU y en la Unión Europea,

con una capacidad de producción

total de 175 millones de galones.

Adicionalmente, una planta más

está en fase de construcción en España

(50 Mgal).

Abengoa Bioenergía I+D, es una

filial que concentra todos sus esfuerzos

y recursos en I+D en el desarrollo

de la producción de bioetanol

a partir de biomasa para su utilización

a nivel mundial. El equipo

de ingenieros y científicos de Abengoa

Bioenergía S.A. I+D, coordinado

con otros centros de I+D, universidades

y socios industriales desarrolla

procesos innovadores con el

fin de incrementar el uso del bioetanol

y de sus derivados. Abengoa

Bioenergía S.A. I+D proporcionará

el o los catalizadores necesarios

para llevar a cabo la investigación

objeto de este proyecto.

TECNOLOGÍAS DE LA PRODUCCIÓN

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