LA BÚSQUEDA ALREDEDOR DEL MODELO ESTÁNDAR

PUBLICACIONES DYNA — Wed, 10 Apr 2024 00:00:00 +0200

Desde entonces nada nuevo se ha comunicado sobre nuevas partículas o nuevos hechos obtenidos respecto a los expuestos y aun hay preguntas sin respuesta sobre los constituyentes fundamentales del universo, como la identidad de la materia oscura, una misteriosa “sustancia” que une las galaxias y constituye el 27% de la masa del cosmos. Sabemos que la materia oscura debe existir porque tenemos observaciones astronómicas de sus efectos gravitatorios, pero a partir del descubrimiento del bosón de Higgs, el LHC no ha detectado nuevas partículas, ni de materia oscura ni de ningún otro tipo, a pesar de haber casi duplicado su energía de colisión y quintuplicado la cantidad de datos que puede recoger.
El Modelo Estándar separa las partículas fundamentales en dos tipos: fermiones y bosones. Los fermiones son los ladrillos de la materia: dos tipos de fermiones llamados quarks up y down, por ejemplo, se unen en protones y neutrones. Si esos protones y neutrones unidos encuentran un electrón (o electrones) que los orbite, se convierten en un átomo. Los bosones, en cambio, son la argamasa entre esos ladrillos: además de la gravedad, los bosones son responsables de todas las fuerzas fundamentales: el electromagnetismo, la fuerza débil, que interviene en la desintegración radiactiva, y la fuerza fuerte, que une los núcleos. Para transmitir una fuerza entre un fermión y otro, debe haber un bosón que actúe como mensajero. Por ejemplo, los quarks sienten el poder de atracción de la fuerza fuerte porque envían y reciben bosones llamados gluones.
Cuantas más partículas nuevas se encuentren, más estrecho será el campo de refinamiento del modelo y dará lugar a un nuevo lugar en un futuro cuadro que podríamos denominar “Modelo Estándar Plus”. Podría explicar la pequeña masa de los casi invisibles neutrinos, el predominio de la materia sobre la antimateria y las caracteríasticas de la materia oscura y la energía oscura. Solamente quedaría pendiente la teoría sobre la gravedad, que precisaría de un enfoque totalmente nuevo. Y no digamos de la aspirada vinculación entre las escalas cuántica y gravitatoria: esa teoría unificada del Universo que si se encuentra algún día formaría el “Supermodelo” definitivo.
Precisamente, el 8 de abril ha fallecido a los 94 años en Edimburgo, Peter Higgs, que propuso la existencia del bosón, confirmada en 2012. Se le concedió en 2013 el Nobel de Física de 2013 por aquella teoría confirmada casi cinco décadas después. Con Higgs recibieron el Nobel, los físicos belgas François Englert y Robert Brout, que habían planteado la misma idea, aunque el último de estos ya había fallecido.

EXTRACCIÓN DE HIDRÓGENO GEOLÓGICO (DORADO): ¿COMO EL PETRÓLEO?

PUBLICACIONES DYNA — Wed, 13 Mar 2024 00:00:00 +0100

En nuestra reciente noticia sobre los populares “colores del hidrógeno” (ver https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/los-colores-del-hidrogeno), no hacíamos mención del hidrógeno dorado (gold hydrogen) como un origen a tener en cuenta, pero son multitud las comunicaciones aparecidas en pocos días que presentan ya datos concretos sobre prospecciones realizadas en los últimos años, para confirmar la existencia de yacimientos explotables además de las emanaciones de ese gas de forma natural que se habían observado.
Ya desde los años 80 del pasado siglo se conocían estas emisiones en la región de Bourakebougou a unos 40 km de Bamako en Mali y desde 2011, la petrolera PETROMA que radicaba en la zona había tecnificado esa extracción para utilizar el gas en la generación eléctrica para la población. Más perforaciones han confirmado una mayor existencia de hidrógeno en ese lugar y también se ha dado a conocer las emanaciones en la mina de cromita Bulqizë en Albania, la definición de extensas áreas con posibilidad de importantes existencias en el noroeste de Francia, en amplias superficies de Nebraska, Arizona y Kansas de EE.UU., en Australia, Rusia, Turquía, etc.
Una opinión extendida es que la extremada volatilidad del hidrógeno ha hecho que cuando se han realizado análisis de gases en perforaciones diversas, o no se ha tenido en cuenta este gas o no se han tomado las necesarias precauciones para evitar sus fugas. Bien es verdad que tampoco se han definido de forma concreta la riqueza en hidrógeno de los eventuales yacimientos. Muchos de ellos serán inaccesibles o de baja riqueza (el de Mali ronda el 98%) y tampoco se han determinado las operaciones a aplicar sobre los gases extraídos.
Tampoco se conoce bien el proceso de formación del hidrógeno geológico, aunque en algunos textos se da como resultado de la oxidación de minerales ricos en hierro, como el olivino, liberando hidrógeno. Por esa razón se considera que son yacimientos “vivos”, es decir en continua creación de gas.

NUCLEAR DE FISIÓN: ¿UNIDADES GRANDES O PEQUEÑAS MODULARES?

PUBLICACIONES DYNA — Tue, 13 Feb 2024 00:00:00 +0100

El dilema no es sencillo pues, las primeras, además de la dimensión y la ventaja de contar con alguna unidad construida y considerada como de la llamada “generación III+”, los segundos, con mayoría aun en diseño, autorización o proyectos, se dirigen en algunos casos a incorporarse a la llamada “generación IV”.
Ya hace casi dos años, esta situación fue expuesta en nuestras noticias (https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/mini-y-microreactores-seran-futuro-para-energia-nuclear-de-fision) y la tecnología de las unidades SMR ha ido avanzando, incluso animada por el desarrollo de las propuestas para la obtención del llamado hidrógeno Nuestra Revista DYNA, en artículos publicados en marzo y mayo de 2017 (La energía nuclear en China), presentaba los proyectos para los citados SMR existentes en ese país dentro de la llamada “generación IV”.
Ahora podemos decir que uno de ellos se ha convertido en realidad: en diciembre de 2023 se iniciaron las pruebas de marcha del primer reactor high-temperature gas-cooled modular pebble bed (HTR-PM) de los dos que forman la Shidao Bay Nuclear Power Plant en la provincia de Shandong (China), único en el mundo hasta la fecha dentro de esa “generación IV”. Utiliza helio como refrigerante y retoma un sistema alemán de los años 80, esferas recubiertas con partículas de uranio e inmersas en grafito, como combustible. Con una potencia térmica de 200 MW por unidad, la temperatura de salida del helio puede alcanzar los 750ºC, produciendo vapor sobrecalentado a 560ºC. Además de para la generación de electricidad, ese vapor puede también aplicarse en usos residenciales o industriales como la producción de hidrógeno.
Especialmente en los Estados Unidos, decenas de organizaciones están realizando diseños o prototipos a escala de reactores SMR con diferentes tecnologías de combustible y refrigeración (sales o metales fundidos, gases o, incluso, el agua a presión habitual), pero aun sin haber llegado a obtener permisos o acuerdos de construcción. Una de ellas, Terra Power, creada inicialmente por Bill Gates, está dirigiendo también su proyecto a la propulsión de buques, cuya descarbonización resulta difícil por la energía requerida para mover las naves. Actualmente más de 160 buques son propulsados por reactores nucleares, abarcando principalmente submarinos, pero también otros tipos de buques, especialmente militares como portaaviones o también rompehielos. Los astilleros de Hyundai (Corea) participarán con Terrapower en un proceso para determinar las infraestructuras y protocolos de seguridad para uso de reactores nucleares en buques mercantes y colaborar con el Organismo Internacional de Energía Atómica y Entidades de Clasificación de Buques en un eventual marco regulador.

EL COBALTO Y SU IMPORTANCIA ACTUAL

PUBLICACIONES DYNA — Tue, 06 Feb 2024 00:00:00 +0100

Concretamente, el cobalto se obtiene como un producto existente en yacimientos de níquel o de cobre que lo contienen en proporciones utilizables. Actualmente, el 75% del cobalto se produce en yacimientos con cobre y el 25% en yacimientos con níquel, aunque parece que los de cobre se reducirán al 60% y los de níquel aumentarán hasta el 40%.
En tanto no predominen otros tipos de baterías sin este material, la demanda de cobalto seguirá creciendo: desde 2020 lo ha hecho a un ritmo del 15% anual. Aunque sus precios subieron de forma continua hasta 2022, han caído posteriormente para estabilizarse. Dado que ese comportamiento depende de la intensidad de aumento en el mercado de los vehículos eléctricos, sus oscilaciones influyen notablemente, aunque el incremento de la producción ha sido notable.
Los países que producen las mayores cantidades de mineral conteniendo cobalto están encabezados sin discusión por la República Democrática del Congo que supone prácticamente el 70% de la producción mundial. A semejanza de la producción del “coltan”, del que se obtiene el tantalio de los elementos electrónicos, que en este país supone más del 40% mundial, la minería del cobalto está muy criticada, sobre todo por la práctica de la llamada minería artesanal. En este método, mineros artesanos, incluso niños, realizan la extracción y prelavado con sus propios medios para después vender ese producto a las compañías mineras.
A la R. D. del Congo le sigue, ya desde 2022, Indonesia que ha ascendido a este puesto de forma explosiva a partir de 2020, superando el 5% mundial. Este aumento, sobre todo para el mercado chino de baterías, se ha realizado por la instalación de nuevas plantas de lixiviación ácida sobre minerales de níquel que proporcionan un hidróxido mixto que exportan. Puede suponer a finales de la década hasta el 20% mundial.
También Rusia se encuentra cercano a ese 5% de producto mundial, siguiéndole Australia con un 3%. Sin embargo, las reservas en estos países parecen ser de elevada magnitud, siendo solamente cuestión de inversiones el alcanzar mayores niveles.

ENERGÍA DE LAS CORRIENTES MARINAS

PUBLICACIONES DYNA — Thu, 25 Jan 2024 00:00:00 +0100

Es raro que cualquier centro tecnológico o universidad de ingeniería no haya hecho algún planteamiento en ese sentido y las empresas creadas a su sombra con más o menos ayudas públicas o privadas no haya abordado, incluso la comercialización de equipos o instalaciones. La realidad es que, a pesar de todo ese esfuerzo, no se haya llegado a crear una estructura productiva y una progresión clara en esa metodología, comparable con la eólica, ni siquiera con la los primeros años de esta.
Traemos a las noticias de DYNA uno de los últimos proyectos que por su sencillez y dimensión parece estar más en la línea de ser considerado prometedor: el realizado por la sueca MINESTO, del Grupo Saab, en que se ha combinado los conocimientos aeroespaciales del grupo con las posibilidades de generación por corrientes marinas.
La tecnología de la llamada “cometa submarina” Deep Green de MINESTO convierte la energía cinética de las corrientes marina de baja velocidad (entre 1,2 y 3 m/s) en electricidad mediante una turbina montada debajo de un "ala" que está amarrada al fondo marino. El ala está sometida a la fuerza de elevación por la corriente submarina y enfrentada a la corriente mediante un sistema de control y timón que permite una conversión eficiente de la energía.
Desde los primeros experimentos en tanques (2007 y 2009) y en mar para generar electricidad (2009 y 2011), en 2013, construyó el primer prototipo Deep Green Dragón, con una envergadura de 3 m y, después, el primer demostrador de 500 kW, probado desde 2018 en la costa de Gales. Desde 2020, está suministrando electricidad a la red de las Islas Feroe desde un sistema de energía mareomotriz con aparatos de 100 kW con financiación de la Comisión Europea.
En la actualidad, MINESTO ha ejecutado con éxito el proceso de lanzamiento y recuperación del primer aparato mareomotriz a nivel de megavatios, el Dragon 12 (1,2 MW). Con un peso de 28 T y un diámetro de la turbina de 3,5 m, ha mostrado ser tan sencillo y manejable como los de 100 kW en servicio.

EL TOKAMAK JT-60SA COMO APOYO PREVIO AL DESARROLLO DE ITER Y DEMO

PUBLICACIONES DYNA — Fri, 05 Jan 2024 00:00:00 +0100

No olvidemos que mayoritariamente es el tokamak la más numerosa de las muchas existentes y el ITER, por sus dimensiones y a pesar de considerarse solamente como experimental con sus posibilidades de alcanzar 500 MW de potencia, no se pretende que genere electricidad. El futuro DEMO previsto para 2.000 MW, ya lo hará, aunque las unidades de fusión comerciales se espera que sean aún mayores.
Incluso para el ITER, son muchas las incógnitas existentes sobre los pasos a dar en cuanto a procesos y materiales. Los tokamak menores en marcha han venido siendo una ayuda para definir tecnología, e instalaciones auxiliares, como el IFMIF-DONES de Granada (España), serán otro apoyo en cuanto a estudiar la respuesta de los materiales. Sin embargo la Unión Europea y Japón han unido sus fuerzas para poner en marcha un nuevo tokamak avanzado que sea capaz de dar sus primeros pasos antes de que el ITER esté en condiciones de hacerlo.
En esa línea, el pasado 1º de diciembre se puso en marcha en el Japan’s National Institutes for Quantum Science and Technology (QST) de la Universidad de Nagoya, el tokamak JT-60SA, construido como actualización del antiguo JT-60, pero ahora fruto de un consorcio Unión Europea – Japón. Su misión es facilitar conocimiento suficiente para la puesta en marcha del ITER y para el proyecto del DEMO.
El JT-60SA tiene como objetivo conseguir la estabilidad del plasma superior a 100 segundos con temperaturas superiores a los 100 millones de grados hasta si es posible los 200. Con una dimensión global mitad que el ITER puede mantener 135 m3 de plasma, aproximadamente 1/6 que el ITER. Se espera que lo consiga antes que el ITER comience a dar sus primeros pasos.
España no ha sido ajena a la construcción del JT-60SA. A través del CIEMAT y varias empresas privadas ha suministrado la base y cuerpo del criostato, participado en el desarrollo de instrumentación y en el diseño de diversos sistemas.

PREMIO NACIONAL AL MEJOR PROYECTO DEL TFM PARA EL ACCESO A LA PROFESIÓN DE INGENIERO INDUSTRIAL DE 2023

PUBLICACIONES DYNA — Thu, 21 Dec 2023 00:00:00 +0100

La Federación de Asociaciones de Ingenieros Industriales de España (FAIIE) en la reunión de la su Asamblea General celebrada el día 14 de diciembre ha hecho público el fallo del premio al mejor proyecto del Trabajo Final de Máster para acceder a la profesión regulada de Ingeniero industrial de 2023, convocado por dicha entidad en colaboración con la Revista DYNA y la Asociación Española de Dirección e Ingeniería de Proyectos (AEIPRO).
En esta edición el premio se ha otorgado al trabajo titulado:
PROYECTO DE INSTALACIONES PARA NUEVO PABELLÓN EN IFEBA (BADAJOZ) redactado por D. Manuel Vicente Chamorro Iglesias que ha cursado sus estudios en la Escuela de Ingenierías Industriales de la Universidad de Extremadura. El trabajo ha sido dirigido por los Ingenieros Industriales D. José Luis Canito Lobo y D. Juan Pablo Carrasco Amador, ambos profesores del departamento de Expresión Gráfica de la UEX.
Como en ocasiones anteriores el nivel de calidad de los trabajos presentado por las distintas asociaciones federadas ha sido muy alto, lo que ha dificultado la labor de selección del jurado.
La FAIIE pretende con este premio, reconocer la importancia, que para la actividad profesional de los Ingenieros Industriales tiene la formación específica en redacción y dirección de proyectos. Es en este campo donde se manifiestan de una forma más evidente todas las competencias adquiridas durante su formación.
El jurado ha valorado en este trabajo su naturaleza profesional, tan importante en la actividad de los ingenieros industriales. El tratarse de un trabajo completo desde el punto de vista documental y normativo, el empleo de herramientas de diseño, tanto para la elección de soluciones como para su implementación, así como su carácter integral, pone de manifiesto muchas de las competencias adquiridas por el autor a lo largo de sus estudios,
tal y como exige la orden CIN, que regula la formación de los Ingenieros Industriales.
El premio, junto con una dotación económica de 3.000 euros, facilita la difusión de los contenidos del trabajo mediante la publicación de un artículo en la Revista Dyna (incluida en JCR), Órgano Oficial de Ciencia y Tecnología de la FAIIE y la presentación de una comunicación en el XXVIII Congreso Internacional de Dirección e Ingeniería de Proyectos
La entrega del premio se realizará durante la celebración del citado congreso que se celebrará del 3 al 4 de Julio de 2024 en Jaén.
Desde la Federación de Asociaciones de Ingenieros Industriales de España (FAIIE) felicitamos al autor, a los directores del proyecto y a la Asociación de Ingenieros industriales de Extremadura por contribuir al reconocimiento de nuestra profesión.

UN NUEVO DISPOSITIVO PARA ALMACENAJE DE ENERGÍA

PUBLICACIONES DYNA — Mon, 11 Dec 2023 00:00:00 +0100

El almacenaje de energía, bien para suministrar en caso de fallo o reducción de generación o bien para aprovechar excedentes generados a bajo coste para suministrarlos a precios punta, es un hecho cada vez más considerado con el aumento de la generación renovable que tiene el problema de su variabilidad. Los sistemas más aplicados son la elevación de agua por hidrobombeo o la utilización de grandes bloques de baterías ion-Li. Sin embargo, hay otros muchos métodos como la elevación de grandes pesos, el movimiento de volantes de inercia, los medios térmicos o criogénicos, la producción de hidrógeno, etc., todos ellos contando con los factores de inversión económica y rendimiento correspondientes.
En este caso, la tecnología propuesta se basa en la conocida como OWC, empleada en la generación eléctrica undimotriz, para obtener electricidad mediante la oscilación de una columna de agua por la acción de las olas que absorben y expulsan alternativamente el aire de una cámara, de forma que sea capaz de mover una turbina y producir electricidad. El artículo describe el sistema propuesto como un tubo cilíndrico de diámetro D y altura L, inmerso en un contenedor de agua y dotado de un disco móvil, que divide el dispositivo en dos cámaras. El agua que llena el contenedor superando la altura del tubo, ejerce una presión comprimiendo el aire encerrado en la cámara inferior que dispone de una salida a través de una boquilla de estrangulación con diámetro d, que comunicaría, por ejemplo, con una turbina que moviese un generador.
Este sistema está pensado para funcionar según el modelo de tarificación de la energía en horas valle, en el que el disco puede elevarse mediante una acción externa aspirando aire a través de la boquilla, comprimiéndose después a boquilla cerrada y liberándolo en horas punta a través de la misma boquilla: de ahí la denominación del sistema como iOWC (inverted Oscillating Water Column). Calculan como media que la relación de dimensiones más apropiada se sitúa en L/D = 16,5 y d/D = 0,044. Esta propuesta, concluyen, podría ser validada por medio de un prototipo a escala.

NUESTRA ASESORA MERCEDES MAROTO-VALER PREMIADA EN LA COP28

PUBLICACIONES DYNA — Mon, 11 Dec 2023 00:00:00 +0100

Se encuentra en la COP28 como miembro del Consejo de Ingenieros para la Transición Energética de la ONU y como directora del Centro de Investigación e Innovación para la Descarbonización Industrial del Reino Unido. (IDRIC). El premio ha sido entregado el pasado 8 de diciembre en Dubai.
Mercedes ha participado intensamente en The Net-Zero Industries Mission, que está impulsando la adopción global de tecnologías de descarbonización en industrias intensivas en energía difíciles de conseguirlo y en Mission Innovation, que acelera la I+D en energías limpias para que sean asequibles y accesibles, avanzando hacia los objetivos del Acuerdo de París y las vías hacia la energía neta de cero carbono.
La Misión se puso en marcha en 2022 y es la primera coalición mundial de innovación con el objetivo de desarrollar y demostrar soluciones competitivas en costes para crear un futuro de industrias neto cero y llevará a cabo al menos 50 proyectos de demostración a gran escala en todo el mundo para 2030.
Los países miembros de The Net-Zero Industries Mission son responsables por sí solos del 50% de las emisiones industriales mundiales y desde su puesta en marcha, han publicado una hoja de ruta de la innovación titulada "Hacia las Industrias Neto Cero", así como el reciente Plan de Acción que resume las acciones necesarias para alcanzar sus objetivos.

LAS REDES ELÉCTRICAS PUEDEN SER EL ESLABÓN DÉBIL PARA UNA ENERGÍA LIMPIA

PUBLICACIONES DYNA — Fri, 03 Nov 2023 00:00:00 +0100

La cifra señalada supone casi tanta extensión como la existente, aunque las necesidades sean diferentes en cada país. Det Norske Veritas (DNV) calcula también que los actuales 100 millones de km de red en uso actualmente deberán superar los 205 millones en 2050 para facilitar un suministro eficiente de electricidad. De hecho, el informe de la IEA estima que proyectos en proceso o casi acabados con unos 1.500 GW de potencia básica en generación renovable pueden tener detenida su finalización y/o puesta en marcha por ausencia o deficiencias en las redes locales. Comparativamente y para darnos cuenta de la importancia de esa cifra, se calcula que han sido 250 GW las instalaciones eólicas y solares incorporadas a generación durante 2022.
Según el Director de la IEA, el mundo está muy cerca de alcanzar el límite superior en el consumo de los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural), que podría ser anterior a 2030: muy próximo el del carbón y más lentos los descensos para el petróleo y el gas natural. Esa nueva situación marcaría las esperanzas de mantener el objetivo de la contención de 1,5ºC el calentamiento medio global.
Sin embargo, a corto plazo, la adición de mayores fuentes de energías renovables, solar o eólica, para compensar la estabilización o reducción de esos combustibles, puede verse afectada por las limitaciones en las redes eléctricas y la seguridad de suministro. El cada vez mayor porcentaje de generación distribuida y las características periódicas de la renovable supone un cuello de botella a las posibilidades de reducción. Si no se cumplen las expectativas en la red, se calcula que entre 2030 y 2050 podrían emitirse alrededor de 60.000 millones de toneladas de CO2 suplementarias (en la actualidad se emiten unos 37.000 millones anualmente), lo que equivaldría al fracaso definitivo de la contención climática.
Debe tenerse en cuenta que las acciones para renovación y ampliación de las redes necesitan entre 5 y 15 años desde su planeamiento a la puesta en marcha, cuando los proyectos de generación renovable lo hacen entre 1 y 5 años. A esto se suma que algunas de ellas deberán serlo entre países y/o acompañadas de medios de almacenaje apropiados.

LA POBLACIÓN MUNDIAL DE ROBOTS INDUSTRIALES SIGUE CRECIENDO

PUBLICACIONES DYNA — Thu, 19 Oct 2023 00:00:00 +0200

China inició el salto cuantitativo a la robótica industrial en 2021, año en que instaló un 57% más que en 2020. En 2022 lo ha hecho con casi 300.000 unidades, tanto procedentes del mercado internacional como del propio, en el que se han instalado numerosos fabricantes con nuevas plantas. Japón es el segundo país en nuevas instalaciones, poco más de 50.000, y además es el mayor fabricante de estos equipos, con un 46% de la producción mundial.
Estados Unidos, con casi 40.000 es el tercer país en número de incorporaciones nuevas, con un incremento del 10%, sobre todo para la automoción y Corea es el tercero, superando ligeramente los 30.000 robots, pero con un crecimiento casi testimonial.
La densidad poblacional de robots industriales se enfoca por el número de ellos que están instalado por cada 10.000 personas empleadas en el sector. La media mundial es 141 unidades, pero la diferencia entre países es muy grande. Corea del Sur encabeza el ranking con 766 unidades, es decir que su industria dispone de un robot por cada 13 empleados humanos. Le sigue Singapur con 556 unidades, Japón con 508, Alemania con 364 y China con 153.
España instaló en 2022 unos 3.800 nuevos robots, sobre todo en industrias de automoción, siendo el cuarto país de la Unión Europea de mayor crecimiento, tras Alemania, Italia y Francia, y el doceavo mundial. Dispone de unas 200 unidades por cada 10.000 empleados en la industria, de los cuales el 50% se sitúan en la automoción.

LANZAMIENTO DEL PRIMER COHETE ESPACIAL ESPAÑOL

PUBLICACIONES DYNA — Mon, 09 Oct 2023 00:00:00 +0200

Además de los experimentos propios llevaba materiales del Centro Alemán de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad (Instituto ZARM de la Universidad de Bremen) para comprobaciones en microgravedad.
Tras la suspensión, por viento excesivo, del lanzamiento el 31 de mayo pasado desde el mismo campo militar del Médano del Loro, controlado por la base de Experimentación Aeroespacial El Arenosillo que el INTA dispone en Moguer (Huelva), se había previsto una nueva operación para la madrugada del 17 de junio que hubo también de ser abortada por retraso en el desprendimiento de uno de los cables que conectaban el cohete con la base.
El cohete, cuyo lanzamiento supone un ensayo real del primer prototipo piloto español para nave espacial, es denominado como MIURA 1. Diseñado y construido por la empresa radicada en Elche (Murcia), PDL Space, con apoyo del Ejército de Tierra español, ya había tenido una serie de pruebas en una instalación de la empresa en el aeropuerto de Teruel, como las de carga de combustible, encendido y validación de todo el proceso de combustión, naturalmente sin lanzamiento. Estas pruebas tuvieron lugar, primero en 2019 con resultado catastrófico para el cohete y las segundas en 2020, ocho meses después, con total éxito.
El objetivo del lanzamiento ha sido realizar un primer test de vuelo que permitiese estudiar las condiciones reales de la tecnología desarrollada hasta el momento. MIURA 1 es un cohete suborbital de una sola etapa con capacidad de carga de 100 kg que puede alcanzar en teoría un apogeo nominal de unos 150 km, impulsado durante 122 segundos por un motor denominado TEPREL-1B de 3 toneladas de empuje, a base de oxígeno y keroseno como combustible. Con una altura de 12,5 metros y un diámetro de 70 centímetros, el peso del cohete al lanzamiento es de 2,5 toneladas, incluyendo los 1.000 litros de oxígeno líquido y 600 litros de keroseno.
El MIURA 1 posee 4 compartimentos para un total de carga útil de 100 kg que experimentan algo más de 4 minutos de microgravedad y algo menos de 5G de aceleración máxima durante la fase de ascenso. En este caso, el vuelo completo del cohete ha sido de 12,5 minutos, produciéndose el amerizaje y rescate en el Atlántico gracias a su sistema de recuperación por paracaídas.
Este vuelo ha sido fundamental para obtener conocimiento y experiencia válidos que puedan trasladarse a un cohete de más de 30 m de longitud, capaz de colocar hasta 540 kg en órbita baja que ya está desarrollando la compañía, denominado MIURA 5, y que se desea hacerlo en 2025 desde el centro de lanzamientos situado en Kourou (Guayana Francesa). De hecho, el 21 de junio, se ha firmado un acuerdo que concede permiso para iniciar el proceso de negociación de la fase de desarrollo de esa operación. La meta de PLD Space, empresa fundada en 2011, es ser el proveedor de servicios de lanzamiento espacial, para situar en órbita todo tipo de satélites ajustados a sus posibilidades de carga.
Con este hecho, España es el décimo país del mundo y tercero europeo con capacidad para este tipo de operaciones. El coste invertido hasta llegar a la operación de lanzamiento se calcula en unos 65 millones de euros.

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La empresa PLD Space, protagonista del lanzamiento del cohete Miura 1, ha comunicado el lunes 9 de octubre que no le ha sido posible recuperar el cohete en su descenso al Atlántico. No ha detallado las causas por las que, probablemente se ha hundido en el mar.

CEMENTO 0% CARBONO PRODUCIDO POR ELECTROLISIS

PUBLICACIONES DYNA — Fri, 29 Sep 2023 00:00:00 +0200

La fabricación tradicional del cemento emite orientativamente 1 T de CO2 por cada 1 T de cemento producido. Ello supuso, en 2022, unos 4.100 millones de toneladas, la mitad de ellas en China, que forman algo más del 8% de las emisiones mundiales: son la mitad aproximadamente de lo que alcanza todo el sector del transporte, pero, en este caso, sin perspectivas para una solución realista a corto plazo.
En esta sección de Noticias de Ingeniería nos hemos hecho eco de los esfuerzos realizados para su reducción, por medio de la captación (ver en https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/heidelberg-cement-pone-en-marcha-su-proyecto-leilak-2-de-captura-de-carbono) o por fabricación como escoria de horno de arco (ver https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/buscando-descarbonizacion-del-cemento).
El proceso que se nos presenta ahora aborda el problema con una tecnología completamente distinta a la calcinación de la mezcla de materiales en el horno que además de las emisiones propias del combustible, aporta todo el CO2 de la transformación de la caliza (CO3Ca) en cal (CaO). Poco han progresado los métodos de captación del CO2 emitido, que exige separación y almacenamiento, a veces difícilmente viable. Su equipo es un electrolizador de agua que contiene el material calcáreo; el hidrógeno (ácido) producido por la electrolisis disuelve los iones calcio que reaccionan con los oxhidrilos del agua para formar hidróxido de calcio que precipita. Si el material no es un carbonato no hay emisiones de CO2 pero si lo es, este CO2 puro, emitido a baja temperatura es muy sencillo de recoger y reutilizar.
Este hidróxido de calcio será ahora una de las materias primas para los equipos que obtienen el “klinker” y la temperatura de los mismos no necesita llegar a los 1.400º de los actuales, con el consiguiente ahorro de energía. El cálculo global incluyendo la energía consumida en la hidrólisis y la fabricación de cemento da como resultado una descarbonización del 70%, incluso sin tener en cuenta el origen de la energía consumida. Si esta fuera renovable, si podríamos hablar de un cemento con el 0% de emisiones. SUBLIME Cement ha conseguido para su producto el certificado ASTM C1157, que lo hace equiparable para su uso en todo tipo de construcciones con el tipo Portland.

EL CULEBRÓN CIENTÍFICO DEL VERANO: UN APARENTE SUPERCONDUCTOR A TEMPERATURA Y PRESIÓN AMBIENTAL

PUBLICACIONES DYNA — Tue, 05 Sep 2023 00:00:00 +0200

En estas noticias de DYNA tratamos el pasado 22.03.2022 (https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/la-busqueda-de-superconductividad-a-temperaturas-cada-vez-mas-elevadas) de dar un panorama de la situación y este mismo año, el 20.03.2023 (https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/un-nuevo-y-discutido-superconductor-a-temperatura-ambiente) de actualizarlo con un resumen de las últimas propuestas que combinaban más altas temperaturas con elevadas presiones en nuevos materiales de la familia de los hidruros, en especial de lutecio o de lantano. Es de notar que las publicaciones en diferentes revistas sobre estos últimos habían sido bastante discutidas.
¿Cómo se detecta en laboratorio, donde los nuevos materiales se obtienen experimentalmente en cantidades muy reducidas, si estamos o no en presencia de superconductores y, además, pudiendo aplicar temperaturas más o menos bajas o altas presiones? Pues utilizando el denominado efecto Meissner-Ochsenfeld (1933), que consiste en la desaparición total del flujo del campo magnético en el interior de un material superconductor por debajo de su temperatura crítica, en la que comienza a aparecer la superconducción. Si en esa situación se le aplica un campo magnético, sus líneas son expulsadas del interior del material y se producen efectos curiosos, como la levitación sobre el imán que genera el campo aplicado.
Un investigador surcoreano, Lee Sukbae, intentó publicar el año 2020 en NATURE, un artículo exponiendo ciertos hallazgos en este tema, pero fue rechazado, aunque junto con otro colega, Kim Ji-Hoon, promovieron algunas patentes de aplicación y, en abril de este año 2023, publicaron en la revista Korean Journal of Crystal Growth and Crystal Technology, en coreano, "Consideration for the development of room-temperature ambient-pressure superconductor (LK-99)". Tuvo casi nula trascendencia, pero en julio, los mismos autores con alguna nueva incorporación, hicieron aparecer en el repositorio arXiv, que no exige evaluación por pares, “The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor” y “Superconductor Pb10-xCux(PO4)6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism”, aunque también artículos similares los enviaron a publicaciones de prestigio, sin haberse aun publicado.
El material propuesto como superconductor es muy simple de obtener en una operación de tres pasos: en el fondo se trata de una apatita de plomo en la que se han sustituido algunos átomos de plomo (dopado) por cobre. Parece también que este grupo de investigadores es sucesor de otro anterior que ya había realizado experimentos en este material desde 1999, pero sin haberlos publicado.
La sencillez de preparación de este material LK99 (de las iniciales de los autores y el año de los primeros hallazgos) y la amplia información facilitada ha provocado durante el mes de agosto una avalancha de experimentos, declaraciones y artículos, la mayoría detectando inexactitudes científicas o imprecisiones de fabricación de muestras, especialmente por contaminación de hierro, que ponen en duda o, incluso, niegan la posibilidad del hallazgo, así como las dudosas explicaciones estructurales sobre la superconductividad del mismo. Incluso se ha llegado a decir por expertos del MIT que no es momento de dar prioridad a la búsqueda de superconductividad en un momento mundial en que la importancia real es la generación de suficiente energía limpia como la que sería necesaria.

EL RETO DE LA CARNE CULTIVADA

PUBLICACIONES DYNA — Wed, 26 Jul 2023 00:00:00 +0200

El proceso de fabricación de productos alimentarios a partir de células animales de cada empresa varía, en parte, en función del tipo de línea celular utilizada (por ejemplo, ganado vacuno u ovino, aves de corral, pescado o marisco) y de la naturaleza del producto final (masas sueltas o piezas conformadas). Las etapas de fabricación incluyen la obtención, selección, aislamiento, preparación y almacenamiento del tejido o célula de partida, la multiplicación celular en un biorreactor especialmente diseñado y el procesamiento de los productos alimenticios para el público.
Este año 2023, dos empresas americanas han obtenido la autorización de la U.S. Department of Agriculture - Food Safety and Inspection Service (USDA-FSIS) para la comercialización de sus productos de pollo cultivado en células y la aprobación de su etiquetado como “pollo cultivado en células”. Desde el mes de junio, el servicio citado ha publicado las nuevas directivas para el muestreo, la inspección, y las responsabilidades de los establecimientos que elaboran productos cárnicos y avícolas de cultivo celular, también conocidos comúnmente como carne cultivada.
Sin entrar a definir los aspectos industriales de calidad y costo de esos productos, uno de los argumentos que se aportan para el desarrollo de esta tecnología es su potencial para reducir el impacto que tiene sobre el clima la obtención de carne de consumo humano: se calcula que las emisiones de gases de efecto invernadero suponen alrededor del 15% del total mundial. La cría de animales, especialmente vacuno, en granjas supone un elevado empleo de tierra, agua y energía que, junto a las emisiones de metano propia de su digestión, hace que como media un kg de carne produzca unas emisiones medias equivalentes a 100 kg de CO2.
Pero aún no está del todo claro si la carne cultivada es apreciablemente mejor para el medio ambiente, pues la mayor parte de los productores está en las fases de laboratorio, producción piloto o producción semi-comercial, a falta de conocer costes y emisiones de los procesos de una producción industrial. Se habla de emisiones entre 10 y 75 kg de CO2 por kg o aún menos. Y en cuanto a las cantidades, Upside Foods, una de las dos empresas que han recibido recientemente el visto bueno del USDA, gestiona actualmente una instalación piloto con una capacidad máxima de unos 180.000 kg al año.

LA OPINIÓN PÚBLICA JAPONESA ASIMILA LA RESTAURACIÓN NUCLEAR

PUBLICACIONES DYNA — Sun, 02 Jul 2023 00:00:00 +0200

Actualmente Japón ha conseguido la aprobación de 10 unidades y tiene otras 17 en diferentes vías de recuperación. El Plan de Generación Eléctrica 2030, redactado por el Gobierno en 2015 preveía alcanzar una cobertura del 20/22% con unidades nucleares, 22/24% con renovables, 22/24% con gas natural y 26% con centrales de carbón. En su revisión de 2018, se mantienen los mismos porcentajes acordados en 2015, insistiendo en que la energía nuclear resulta "una importante fuente de energía de base que contribuye a la estabilidad de la estructura de la oferta y la demanda” y que se tomarán las medidas necesarias para alcanzar la cuota de la energía nuclear del 20-22% en la combinación energética de 2030.
En octubre de 2021, se aprobó el nuevo Plan de Generación Eléctrica hasta 2030, elaborado por la Agencia de Recursos Naturales y Energía (ANRE) y un comité consultivo, tras una consulta pública. El objetivo nuclear para 2030, del 20/22%, no varía respecto al plan de 2015, pero las renovables aumentan mucho, hasta el 36/38%, incluidas la geotérmica y la hidráulica. El hidrógeno y el amoníaco se incluyen con un 1%. Este plan requeriría la reactivación para esa fecha de otros diez reactores de los que están en recuperación.
Los últimos acontecimientos habidos en los mercados de combustibles fósiles, han tenido una fuerte repercusión en aprovisionamientos y costes, que ha originado algunos cambios en la opinión pública, que varios periódicos japoneses consultan cada año. En 2023 se ha producido por primera vez que el porcentaje de partidarios de la restauración de unidades nucleares (51%) supere el de opuestos a la misma (42%). Sin embargo, ante la posible necesidad de prorrogar la vida de unidades que vayan llegando a su final teórico o de plantearse la construcción de nuevas unidades, todavía un 46% eran opuestos a nuevas unidades frente a 45% que lo veían favorablemente.
Japón está sufriendo, además, una fuerte reducción en la capacidad industrial de empresas relacionadas con la energía nuclear y en el número de ingenieros cualificados para fabricación de equipos nucleares, que ha disminuido alrededor de un 45%, según la Asociación de Fabricantes Eléctricos de Japón, junto con un 14% menos de estudiantes de ingeniería nuclear.

HELION Energy SE COMPROMETE A SUMINISTRAR ENERGÍA DE FUSIÓN EN 2028

PUBLICACIONES DYNA — Mon, 12 Jun 2023 00:00:00 +0200

Este hecho que fue anunciado por primera vez a finales del pasado año por la National Ignition Facility (NIF) del Lawrence Livermore National Laboratory americano (ver https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/fusion-nuclear-en-national-ignition-facility), aunque no ha podido ser reproducida, es un paso básico para todos los proyectos que se están desarrollando sobre esta tecnología. Adicionalmente HELION, y esto es lo que más ha sorprendido a la comunidad energética, se ha comprometido con MICROSOFT para suministrarle en 2028 una potencia de 50 MW o abonar las correspondientes penalidades.
Contrariamente a la tecnología desarrollada por el proyecto ITER, basada en el proceso “tokamak”, el hasta ahora con mayor tradición en trabajos previos de creación y mantenimiento de plasma e intentos de fusión, el proceso de HELION, conocido como aceleración magnética, lo ha hecho con dos nubes de plasma de deuterio y una pequeña proporción de helio3 en dos cámaras separadas unos 12 m, que son lanzadas por pulsos hacia el centro produciéndose la fusión por colisión. Se ha alcanzado en esa fusión la temperatura de 100 millones de grados, y considerada posible la generación eléctrica por el campo magnético obtenido en la expansión del plasma que induce una corriente directamente en el equipo vinculado a la cámara.
El reactor Tentra que es el utilizado para los primeros experimentos y para alcanzar esos 100 millones de grados centígrados, va a ser desmontado y, en su lugar, se construirá otro mayor, el Polaris, con el que HELION se propone conseguir su objetivo de fusión positiva y de generación eléctrica. Polaris será el séptimo prototipo utilizado por HELION y el primero en producir electricidad, aunque sería el siguiente, Antares, el verdaderamente comercial.
Al ya citado proceso de la National Ignition Facility, que se basa en el bombardeo de cápsilas conteniendo deuterio y tritio por láser de muy alta potencia, se unen otra serie de empresas que también se proponen conseguir resultados positivos de fusión mucho antes de que lo haga el ITER. También el MIT con la startup Commonwealth Fusion Systems y su tokamak SPARC promete generación neta para 2025 y electricidad en 2030 o TAE Technologies con su acelerador Da Vinci lo hace también para 2030. Todos ellos con potencias inferiores al ITER, pero con fechas de generación anteriores a las previstas para este último: ¿quién llegará primero a esta emocionante carrera?

La mayoría de los extraterrestres podrían ser inteligencia artificial

PUBLICACIONES DYNA — Fri, 02 Jun 2023 00:00:00 +0200

El artículo sugiere que, en lugar de buscar seres vivos similares a nosotros en otros planetas, deberíamos considerar la posibilidad de que los extraterrestres sean formas de inteligencia artificial avanzada. Basándose en la rápida evolución de la tecnología en la Tierra y en los avances en inteligencia artificial, plantea que otras civilizaciones podrían haber alcanzado un nivel de desarrollo tecnológico en el que la vida biológica haya sido reemplazada o complementada por sistemas de IA.

Esta teoría tiene implicaciones interesantes para la búsqueda de señales extraterrestres. Si la mayoría de los extraterrestres son formas de inteligencia artificial, es posible que estén utilizando métodos de comunicación diferentes a los que estamos buscando actualmente, lo que podría explicar por qué no hemos encontrado evidencia de vida extraterrestre hasta ahora.

Además, el artículo explora las posibles características y comportamientos de la inteligencia artificial alienígena. Plantea la pregunta de si estas formas de IA podrían tener intenciones hostiles o amistosas hacia los humanos, y cómo podríamos comunicarnos o interactuar con ellas si son completamente diferentes a cualquier forma de vida que conocemos.

Aunque esta teoría desafía nuestras concepciones convencionales de la vida extraterrestre, también abre nuevas oportunidades para la exploración y comprensión del universo. La investigación en inteligencia artificial y la búsqueda de señales extraterrestres pueden converger para ofrecer una nueva perspectiva sobre nuestra existencia y nuestro lugar en el cosmos.

Competencias Digitales de los ingenieros españoles

PUBLICACIONES DYNA — Fri, 02 Jun 2023 00:00:00 +0200

Para seleccionar la muestra se solicitó la colaboración de todas las asociaciones de ingenieros de todas las ramas de la Ingeniería de España. Por eso, el universo del estudio está compuesto sólo por los ingenieros que están afiliados a las asociaciones del IIE. Se envió un cuestionario con 30 preguntas.
Las conclusiones de los resultados se presentan en el capítulo 7 del estudio; pero se puede adelantar que los ingenieros españoles están muy preparados en las competencias digitales básicas, y sólo algunos -algo menos de la mitad- han ampliado y amplían esas competencias básicas. Los ingenieros españoles están preparados, y tienen capacitación suficiente para comunicarse con las herramientas apropiadas dentro del ámbito de la sociedad digital. Son capaces y tienen habilidades en la creación y gestión -técnica y legal- de los contenidos digitales. Tienen capacidad para involucrarse en la resolución de los problemas que surgen en este ámbito digital. El aspecto más bajo de las competencias digitales de los ingenieros españoles es la seguridad de la información digital. Este es un claro punto de mejora. Hay pocas diferencias entre las competencias digitales de los ingenieros españoles. Tienen mayores competencias los ingenieros de edades intermedias -entre 25 y 65 años-, los que están en activo. Los ingenieros de telecomunicación -sobre todo- y los aeronáuticos manifiestan poseer mayores competencias. Casi no hay diferencias entre los sexos y los tipos de empresa -privada o pública- donde trabajan los ingenieros, pero sí tienen más competencias los ingenieros de las empresas grandes -más de 500 empleados en plantilla-.
En resumen: los ingenieros españoles están capacitados y tienen competencias suficientes para ayudar a garantizar el éxito de las implantaciones de nuevas tecnologías en sus empresas.
El autor es Luis Vellido, es ingeniero industrial por la Escuela de Bilbao y está colegiado en Cantabria.
Se puede acceder al estudio completo en el enlace: Competencias Digitales de los ingenieros españoles

IBM Quantum PROYECTA UN ORDENADOR CUÁNTICO DE 100.000 qbits PARA 2033

PUBLICACIONES DYNA — Thu, 01 Jun 2023 00:00:00 +0200

Hasta ahora, los ordenadores cuánticos existentes no han superado procesos que no pudieran realizarse con los superordenadores clásicos disponibles. Es así porque no se han conseguido aparatos con los suficientes qbits y que tampoco se han evitado las pequeñas perturbaciones inherentes a las delicadas condiciones en que deben trabajar.
Según el proyecto de IBM, los ordenadores cuánticos que está construyendo sólo podrían llegar, con la tecnología actual, hasta 5.000 qubits, cosa aún insuficiente para disponer de una computación utilizable. Para ir más allá, se requerirán nuevos avances tecnológicos y ahí entran en juego las relaciones planteadas por IBM con las Universidades citadas.
La Universidad de Tokio orientará su trabajo en resolver los problemas que presentan los algoritmos cuánticos y desarrollar la cadena de suministros que suponen los componentes necesarios para un proyecto de esas dimensiones, como electrónica, criogenia, control, etc. Está demostrada su experiencia ya que dirige el Quantum Innovation Initiative Consortium (QIIC), que reúne al mundo académico, la administración y la industria para desarrollar la tecnología de la computación cuántica y crear un ecosistema en torno a ella.
Por otra parte, la Universidad de Chicago liderará los esfuerzos para disponer de redes de comunicación cuántica que permitan dividir grandes circuitos cuánticos en subcircuitos que se soporten en dispositivos más pequeños y poder conseguir mayor resiliencia ante errores de estos sistemas. Tiene demostrada su capacidad por medio del Chicago Quantum Exchange (CQE) que opera una red cuántica sobre la que es posible estudiar la comunicación cuántica de largo alcance
IBM no es la única organización en anunciar grandes proyectos. Google habla de llegar hasta el millón de qbits, pero con solamente 10.000 disponibles para operar en cálculos, IonQ, con sede en Maryland, aspira a tener 1.024 "qubits lógicos" en 2028 y PsiQuantum, con sede en Palo Alto, también aspira a construir un ordenador cuántico de un millón de qubits, pero sin precisar fecha probable ni características operativas.

Anteproyecto de Ley de la función pública. Aplicación a los ingenieros industriales

PUBLICACIONES DYNA — Thu, 04 May 2023 00:00:00 +0200

En lo referente a la Ingeniería Industrial, según sus artículos 10 y 17, se mantiene la situación actual, según la cual, para acceder al subgrupo A1, de puestos directivos, es precisa una titulación habilitante que, en este caso, es la de Ingeniero Industrial Superior o Grado más Master en Ingeniería Industrial.
En relación con este proyecto, la revista TECNICA INDUSTRIAL, de la Fundación Técnica Industrial, cuyo patronato está constituido por el Consejo General de los Colegios Oficiales de Peritos e Ingenieros Técnicos Industriales y sus asociados, ha publicado una editorial, firmada por su Presidente, en la que, sin aportar ningún argumento merecedor de ser tenido en consideración, solicita la modificación del Proyecto, permitiendo el acceso al Grupo 1 en la Seguridad Social a los Ingenieros Técnicos Industriales y no al Grupo 2 que es el legal. Si así se hiciera, indudablemente, se rebajaría el nivel técnico en puestos relevantes de la Administración, con el consiguiente deterioro de la capacidad de gestión, por lo que es deseable que no se produzca una modificación de criterio en un campo tan sensible.

LA ESTACIÓN ESPACIAL INTERNACIONAL TIENE UNA POSIBLE SUCESORA.

PUBLICACIONES DYNA — Tue, 25 Apr 2023 00:00:00 +0200

Aunque no hay nada oficialmente decidido sobre una posible sucesora, AIRBUS está promocionando profusamente su propuesta para suceder a la IIS, que fue proyectada en su fecha inicial del año 2000 para 15 de vida útil, ampliamente sobrepasada y ya con algunos problemas de mantenimiento. El nuevo multipropósito módulo orbital, al que se le ha denominado LOOP, estaría diseñado para misiones espaciales de larga duración y, por esta razón, debe ser confortable y ameno para sus habitantes, capaz de soportar trabajos prolongados y sostenibles, dotado de las mayores tecnologías posibles y en condiciones de servir como puente para los futuros pasos de la Humanidad en el espacio en su camino a futuras misiones en la Luna o Marte. Debe aprovechar todas las lecciones aprendidas durante los años de trabajo en la ISS.
Por esas razones AIRBUS pretende que los elementos del nuevo módulo orbital puedan formar parte de futuras ISS u otras estructuras de carácter comercial o institucional. De ese modo está formado por tres componentes circulares, siendo el mayor de unos 8 m de diámetro y otros tantos de altura, denominado “Cubierta Habitacional” y diseñada para una tripulación de cuatro personas, aunque podría alojar temporalmente hasta ocho astronautas a la vez. Sería compatible con todos los vehículos de carga y tripulación actuales y futuros, y su carcasa exterior rígida ofrecería la máxima protección contra cualquier influencia externa.
Sobre ella se situaría la “Cubierta Científica”, donde se realizarían los trabajos encomendados a las sucesivas tripulaciones y a continuación estaría la llamada “Centrifugadora”, capaz de crear condiciones de gravedad para los tripulantes, reduciendo el estrés de la ingravidez en el cuerpo humano. Las cubiertas están conectadas a través del llamado "Túnel" central, que está rodeado por una estructura de tipo invernadero en el centro de los módulos. La separación en diferentes cubiertas permite un concepto interno de "puerto seguro".
El Airbus LOOP está diseñado para adaptarse a la próxima generación de lanzadores superpesados, como el Starship SN24 de SpaceX destruido el pasado 20 de abril en el despegue, que pueden lanzar un módulo entero en una sola pieza. De este modo, sería inmediatamente operativo una vez en órbita, listo para albergar seres humanos y cargas útiles.

CIERRE DEFINITIVO DE LAS UNIDADES NUCLEARES DE FISIÓN ALEMANAS

PUBLICACIONES DYNA — Mon, 17 Apr 2023 00:00:00 +0200

Para reducir el consumo de gas, cuyo mayor proveedor era Rusia, se utilizaron este pasado invierno más centrales eléctricas de carbón para generar electricidad. Actualmente y, sobre todo, cara al invierno 2023/2024, el Gobierno Federal parte de un escenario energético distinto. Las importaciones de gas proceden ya de varios países, con más suministros de Noruega a través de los Países Bajos. Además, se han producido importaciones adicionales por terminales de GNL y la reducción de la demanda de gas por la climatología benigna ha hecho innecesarias nuevas medidas. La producción de electricidad a partir de energías renovables debería tener un efecto de alivio adicional sobre la situación futura ya que el objetivo es aumentar la cuota de esas energías para llegar, en el consumo bruto de electricidad, hasta al menos el 80% en 2030.
Aunque las tres unidades citadas se desconecten de la red este sábado 15 de abril, aun hay propuestas de que, al menos, queden en reserva y no pasen a la fase de desmantelamiento, pero el plan del Gobierno alemán es firme: El 15 de abril finaliza la era de la energía nuclear en Alemania. Por razones jurídicas, técnicas y económicas, no es posible continuar su explotación más allá de esa fecha. Los conocimientos adquiridos en todo el mundo sobre el funcionamiento de las centrales y la eliminación de residuos radiactivos han sido decisivos para el abandono progresivo de la energía nuclear para el suministro de electricidad en Alemania.
Lo que ahora queda de las centrales nucleares son las tareas de desmantelamiento y almacenamiento de los residuos radiactivos, que puede durar décadas. De las 33 unidades originalmente existentes, solo tres han sido completamente desmanteladas. Es sobre todo por los residuos altamente radiactivos por lo que Alemania busca actualmente un depósito definitivo en capas geológicas profundas Las instalaciones de almacenamiento provisional en superficie de residuos nucleares radiactivos construidas junto a los emplazamientos de las centrales nucleares existentes garantizan una seguridad suficiente, pero no pueden sustituir a un depósito definitivo. Sólo cuando los residuos estén almacenados en un depósito definitivo se habrá completado realmente el abandono de la energía nuclear.

BANCO DE ENSAYOS PARA LA INSTALACIÓN IFMIF-DONES

PUBLICACIONES DYNA — Mon, 03 Apr 2023 00:00:00 +0200

Básicamente consiste en bombardear con esos deuterones acelerados una cortina de litio líquido con el fin de obtener neutrones que, a su vez, se harán incidir sobre los materiales ensayados para verificar su comportamiento. De ese modo se comprueba el comportamiento de los materiales para decidir sobre su idoneidad.
Uno de las operaciones de IFMIF-DONES exige controlar, en cada momento, el comportamiento de sus diferentes sistemas mecánicos, componentes y materiales de la línea del acelerador de partículas frente a posibles eventos inesperados. Para ello se ha diseñado y construido por el Centro de Investigación TEKNIKER un banco de ensayos, recreación de los últimos 30 metros de la línea que conectará el haz a alta energía del acelerador con la cámara del blanco de litio. Servirá para el estudio experimental de los tiempos de propagación de frentes de onda y la validación de los sistemas de protección diseñados para mitigar eventos inesperados.
El Centro TEKNIKER combina en este proyecto su experiencia en equipos de Ultra Alto Vacío (UHV), con sus capacidades en tecnologías como metrología, mecatrónica, ingeniería de superficies, automatización y control. Todo el sistema estará montado en el mes de abril y permitirá testar con gran precisión el correcto funcionamiento de los componentes y obtener los datos al instante gracias a un sistema totalmente automatizado. En este sentido, cuenta con una red de sensores configurada especialmente para que sea lo suficientemente rápida y sincronizada como para dar respuesta a las necesidades y requisitos de los experimentos vanguardistas que se van a llevar a cabo en esa instalación. La red de sensores, por ejemplo, debe ser capaz de captar y analizar el avance del frente de onda, que puede llegar a alcanzar velocidades superiores a los 500 m/s.
Actualmente no hay una instalación especifica dedicada a replicar previamente los sucesos que se puedan producir en los ensayos con las mismas capacidades que se dispondrán en ellos, por lo que la repercusión de los resultados obtenidas será de alto interés para la comunidad científica dedicada al desarrollo de aceleradores de partículas. El conocimiento adquirido también podrá ser de utilidad en el sector industrial en áreas como la fabricación de componentes críticos y sensórica avanzada.

Where things stand in the global energy crisis one year on

PUBLICACIONES DYNA — Wed, 08 Mar 2023 00:00:00 +0100

It’s almost one year since Russia invaded Ukraine, an act that delivered a massive shock to global energy markets and a crippling blow to Russia’s relationship with its biggest customer, the European Union.
On the eve of its invasion of Ukraine, Russia was by far the world’s largest exporter of oil and natural gas to global markets. And the European Union was buying around 50% of Russia’s oil exports and over 60% of its gas exports. The International Energy Agency had been warning persistently for months before the invasion that Russia was distorting natural gas markets by reducing its deliveries to Europe, driving up prices at exactly the same time as tensions were rising over Ukraine.
Now, as we approach the one-year mark of Russia’s war, which has caused an enormous humanitarian tragedy in Ukraine, it is a moment to assess the impacts in the energy world and look ahead to what may happen next.
Responding to the global energy crisis
When the invasion began and sent energy markets into turmoil, the IEA responded rapidly and effectively. Within a week, we had begun coordinating the first of two emergency releases of oil from IEA member countries’ reserves – the two largest such releases in the nearly 50-year history of our Agency – to prevent shortfalls in global supplies.
On 1 March, just a week after the invasion, we also published a 10-Point Plan showing how the European Union could rapidly reduce its reliance on Russian natural gas supplies. A combination of measures that would support energy security and affordability while keeping Europe on track for its climate goals.
Since then, we have continued to provide support and advice to governments, businesses and citizens as the global energy crisis triggered by Russia’s invasion has unfolded over the past year. This includes working with the European Commission and governments across Europe on concrete measures to move away from dependence on Russian supplies. And it includes the second major release of emergency oil stocks by our member countries and a second 10-Point Plan, this one providing recommendations to reduce oil consumption in advanced economies during the peak driving period.
In September 2022, we highlighted and debunked three prominent myths about the global energy crisis. First, the claim that Russia is winning the energy battle. Not true. Second, the fallacy that the crisis is a clean energy crisis. Not true. And third, the narrative that the crisis will derail efforts to tackle climate change. Not true. As we made clear in our World Energy Outlook in October, the crisis is set to accelerate the clean energy transition as governments respond with stronger policies.
It is important here to stress that the energy crisis is global. Although some of the biggest disruptions have been felt in Europe and made a lot of the headlines – major impacts are being felt in many emerging and developing economies. For example, we see this clearly in the number of people worldwide who lack access to electricity, the large majority of whom live in Sub-Saharan Africa. This number rose last year for the first time in decades as energy prices spiked amid the crisis.
Governments turn to clean technologies for energy security
So, where do things stand today? In terms of gas, Russia’s pipeline flows to Europe have plummeted by 80% from their level before the invasion. Its oil exports to global markets have fallen only slightly so far – but much of this is being sold at steep discounts to international benchmark prices, with fewer and fewer buyers in advanced economies. Russia’s oil and gas export revenues are suffering after their initial uptick last year following the invasion. On a monthly basis, they dropped by $12 billion in January 2023 compared with a year earlier – a decline of about 40%.
At the same time, the cleaner alternatives to Russian fossil fuels are growing rapidly as governments seek to strengthen their energy security amid the crisis. The amount of renewable power capacity added worldwide rose by about a quarter in 2022; global electric car sales leaped by close to 60%; investments in energy efficiency jumped; installations of heat pumps surged, especially in Europe; and nuclear power is making a strong comeback.
In this context, it’s important to give credit to the response by governments to this large and complex energy crisis. Yes, there was a healthy dose of luck involved, notably the mild winter in Europe that pushed down gas demand and prices. But government actions and policies were vital. While it has suffered some social and economic bruises, Europe has made real progress in reducing its reliance on Russian fossil fuel supplies and improving the resilience of its energy system.
What comes next?
Despite this progress, Europe is certainly not out of the woods yet. Looking at the coming year, the situation appears fragile for both oil and gas – especially in Europe. There are still a lot of uncertainties at play that could have major impacts.
In gas markets, let’s not forget that Russia is still delivering some pipeline gas supplies to Europe. It could yet cut that down to zero, putting new strains on markets. At the same time, China, the world’s largest gas importer, is reopening from its Covid restrictions, which last year contributed to Chinese gas demand declining for the first time in 40 years. The question is how big the rebound in China’s demand will be. But there is no doubt that it will add serious competition in LNG markets for European buyers compared with last year. That in turn makes things even more challenging for importers with less purchasing power, especially in the developing world.
It’s also important to remember that Europe was fortunate with the mild weather this winter. It can’t afford to assume the same thing will happen next winter.
In oil markets, the China question also applies. How big will the rebound in demand be from the world’s largest oil importer? The well-supplied oil balance at the start of 2023 could quickly tighten as Western sanctions affect Russian production and exports, even with the safety valve provided by the G7 price cap. Product markets, especially diesel, are most at risk as demand growth recovers.
What we can see at this stage is that Russia’s market power in oil and gas is only going to decline further. Its share of the international gas trade is set to basically halve from 25% in 2021 to 13% in 2023. And its share of the EU’s gas demand is set to plunge from 40% to just 10%.
For oil, Russia’s exports to the EU have almost completely dried up as the embargos on both crude and refined oil products are now in effect. In a sign that Russia may struggle to place all these barrels with other customers, Moscow has already signalled a production cut next month.
The key takeaways one year into the crisis
Looking at the future, while there are still a lot of uncertainties, we can draw a few conclusions.
First, Russia played the energy card and it didn’t win. It now faces the likelihood of further declines in oil and gas output in 2023 and a permanent loss of standing in the energy world. It is not only losing major customers but also access to key technologies and financing due to sanctions. And much of the gas that used to go to Europe will struggle to find an alternative market.
Given that energy is the backbone of Russia’s economy, it’s not surprising that its difficulties in this area are leading to wider problems. Its budget deficit is skyrocketing as military spending and subsidies to its population largely exceed its export income.
The second key conclusion is that government policies really do matter – especially in times of crisis. We saw the success of policies incentivising faster deployment of clean energy. We saw important pragmatism from governments continuing to use technologies they had previously said they wouldn’t, such as nuclear power. And we saw resourcefulness in their efforts to rapidly identify and secure new and emergency fuel supplies to keep the lights on. From all of this, governments can take some confidence.
Thirdly, we’re not out of the energy crisis yet, but the mild weather this winter has bought us a vital commodity – time. That’s time for bold policies to work. Time to implement the structural changes that will insulate energy systems against future volatility. That is essential because as we have seen, this kind of energy market volatility causes real hardship for many consumers and businesses.
My hope and expectation is that governments will take even stronger policy action to further accelerate clean energy transitions – not only to reduce emissions but also because this crisis has made clear that faster transitions offer a way to enhance energy security and to benefit from a huge opportunity for jobs and industrial growth.
As we at the IEA have said since early on, the only lasting solution to both the current energy crisis and the climate crisis lies in a rapid transition to clean energy.

CHAT GPT CONTESTA A NUESTRAS PREGUNTAS SOBRE LA TECNOLOGÍA DEL HIDRÓGENO

PUBLICACIONES DYNA — Mon, 27 Feb 2023 00:00:00 +0100

What is the best way for obtaining green hydrogen?
Green hydrogen is produced through the electrolysis of water using renewable energy sources such as wind, solar, or hydro power. The best way to obtain green hydrogen would be to use an efficient electrolyzer powered by renewable energy sources that have a low cost and high capacity, such as solar or wind power. Additionally, implementing energy-efficient processes and technologies throughout the production and distribution chain can further increase the viability of green hydrogen production.

How many types of electrolyzers are available for green hydrogen electrolysis and which of them is the optimal?
There are several types of electrolyzers available for the production of green hydrogen, including:
1. Alkaline Electrolyzers: One of the oldest and most well-established technologies, commonly used for large-scale hydrogen production.
2. PEM (Proton Exchange Membrane) Electrolyzers: Suitable for high-purity hydrogen production, often used for smaller-scale applications due to their compact size and faster response time.
3. Solid Oxide Electrolyzers (SOE): A newer technology with the potential for high-efficiency and low cost production, but currently limited by high operating temperatures.
The optimal type of electrolyzer for green hydrogen production would depend on several factors such as desired hydrogen production rate, purity, operating conditions, and cost. Currently, PEM electrolyzers are often considered the optimal choice for small-scale green hydrogen production, while alkaline electrolyzers are more suitable for large-scale production. However, the development of SOE technology holds promise for high-efficiency green hydrogen production in the future.

Is it necessary to have fresh water for the hydrogen electrolysis or can be made with salt water?
Hydrogen can be produced through the electrolysis of both fresh water and salt water. However, the type of water used can affect the efficiency of the electrolysis process and the overall cost of green hydrogen production.
In general, using fresh water is preferred for hydrogen electrolysis as it requires less energy to split the water molecules and reduces the risk of corrosion of the electrolyzer components. However, in regions where fresh water is scarce, producing hydrogen through the electrolysis of salt water (brackish or seawater) using a specialized type of electrolyzer called a "brackish water electrolyzer" or "seawater electrolyzer" may be a viable alternative. These electrolyzers use ion-exchange membranes that can efficiently separate the hydrogen and oxygen in salt water, but they are currently more expensive than traditional electrolyzers and require further development.

Can you give us a breaf description of a alkaline electrolyzer for obtaining hydrogen?
An alkaline electrolyzer is a type of hydrogen production system that uses an electrolysis process to split water molecules into hydrogen and oxygen. It consists of a cell stack, consisting of multiple bipolar plates separated by a membrane, that is filled with a sodium hydroxide (NaOH) solution. During the electrolysis process, a direct current is applied across the cell stack, causing the water molecules to break down into hydrogen and oxygen at the electrodes. The hydrogen is collected at the cathode, while the oxygen is produced at the anode.

Can you give us a breaf description of a PEM electrolyzer for obtaining hydrogen?
A Proton Exchange Membrane (PEM) electrolyzer is a type of hydrogen production system that uses an electrolysis process to split water molecules into hydrogen and oxygen. It consists of a cell stack, consisting of multiple proton exchange membranes (PEMs) separated by bipolar plates, which are used to conduct electricity. The cell stack is filled with deionized water and a small amount of acidic electrolyte.
During the electrolysis process, a direct current is applied across the cell stack, causing the water molecules to break down into hydrogen and oxygen at the electrodes. The hydrogen ions (protons) are transported through the PEM to the cathode, where they combine with electrons to form hydrogen gas. The oxygen is produced at the anode.
PEM electrolyzers are characterized by their high hydrogen production efficiency and low operating temperatures, making them well-suited for applications where compactness, efficiency, and fast response are desired.

Can you give us a breaf description of a solid oxide electrolyzer for obtaining hydrogen?
A solid oxide electrolyzer (SOE) is a type of hydrogen production system that uses an electrolysis process to split steam into hydrogen and oxygen. It consists of a ceramic electrolyte and two electrodes, the anode and cathode, separated by the electrolyte.
During the electrolysis process, a direct current is applied across the cell, causing the steam to break down into hydrogen and oxygen at the electrodes. The hydrogen is collected at the cathode, while the oxygen is produced at the anode. The ceramic electrolyte is typically made of a dense and electronically conductive material, such as yttria-stabilized zirconia (YSZ), that allows for efficient ionic transport and high electrical conductivity.
Solid oxide electrolyzers have several advantages over other types of hydrogen production systems, including high conversion efficiency, the ability to operate at high temperatures, and low operating costs. They are well-suited for applications that require large quantities of hydrogen, such as hydrogen fueling stations and chemical production.

Can you give us a breaf description of a sea water electrolyzer for obtaining hydrogen?
A seawater electrolyzer is a type of hydrogen production system that uses an electrolysis process to split seawater into hydrogen and oxygen. It consists of a cell stack, which is typically made up of bipolar plates and a membrane, that separates seawater from the hydrogen and oxygen produced during the electrolysis process.
During the electrolysis process, a direct current is applied across the cell stack, causing the seawater to break down into hydrogen and oxygen at the electrodes. The hydrogen is collected at the cathode, while the oxygen is produced at the anode.
Seawater electrolyzers offer several advantages over other types of hydrogen production systems, including the ability to utilize a renewable and abundant resource (seawater), low operating costs, and a reduced environmental impact compared to other hydrogen production methods that rely on fossil fuels.
However, seawater electrolysis can also be more complex and challenging than other types of electrolysis due to the presence of impurities and corrosive elements in seawater. Therefore, careful design and material selection is required to ensure reliable and efficient operation of a seawater electrolyzer.

What are the different methods and materials for the appropiate storage and distribution of hydrogen?
There are several methods and materials for the appropriate storage and distribution of hydrogen:
Compression: Hydrogen can be compressed to high pressures (typically up to 700 bar) and stored in high-pressure gas cylinders or tanks. This method is commonly used for mobile and portable applications, such as hydrogen fuel cell vehicles.
Liquid storage: Hydrogen can also be liquefied and stored at cryogenic temperatures (-253°C) in insulated containers. This method is commonly used for large-scale hydrogen storage and distribution, as it allows for a higher hydrogen density than compression.
Adsorption storage: Hydrogen can be adsorbed onto solid materials, such as metal hydrides or activated carbon, and stored in metal containers or vessels. This method is used in some hydrogen storage applications due to its high storage capacity and relatively low cost.
Pipeline transportation: Hydrogen can be transported through pipelines, similar to natural gas, from a production site to a distribution center or end-use application.
Tanker transportation: Hydrogen can be transported by tanker trucks, similar to liquefied natural gas (LNG) or compressed natural gas (CNG), from a production site to a distribution center or end-use application.
The materials used for hydrogen storage and distribution must be chosen carefully to ensure safety, reliability, and efficiency. For example, high-strength metals and composites, such as carbon fiber reinforced plastics (CFRP), are commonly used for hydrogen storage containers and pipelines due to their high strength-to-weight ratio and resistance to hydrogen embrittlement.

What problems can be produced by the action of hydrogen on different types of steels?
The action of hydrogen on steels can cause several problems, including:
Hydrogen Embrittlement: Hydrogen can penetrate into steel and cause the metal to become brittle and fracture under normal loading conditions. This phenomenon, known as hydrogen embrittlement, can significantly reduce the strength and ductility of the steel.
Hydrogen Corrosion: Hydrogen can also cause corrosion in steels, leading to the formation of hydrogen gas and metal degradation. This can occur due to the reduction of water or other hydrogen-containing compounds in the presence of the steel.
Hydrogen-Induced Stress Cracking: Hydrogen can penetrate into steel and create high tensile stresses within the metal, leading to stress cracking and reduced reliability. This can occur in steels exposed to hydrogen in high-pressure applications, such as hydrogen storage tanks and pipelines.
To mitigate these problems, steels with low hydrogen permeability and high resistance to hydrogen-induced cracking are typically used in hydrogen storage and transportation applications. Additionally, proper design, material selection, and operating conditions are important to minimize the risk of hydrogen-related problems in steels.
Additionally, various safety measures, such as pressure relief valves, thermal insulation, and fire suppression systems, are used to ensure the safe storage and handling of hydrogen.

What is the energy yield of the hydrogen obtained by electrolysis when used directly as a fuel or by means a fuel-cell?
The energy yield of hydrogen obtained by electrolysis depends on several factors, including the efficiency of the electrolysis process, the efficiency of the hydrogen utilization process (such as fuel cell conversion), and the energy required to produce the electricity used for electrolysis.
Typically, the energy yield of hydrogen obtained by electrolysis and used directly as a fuel or in a fuel cell is around 50-60%. This means that 50-60% of the energy contained in the hydrogen is available for use, while the rest is lost as heat during the conversion process.
It is important to note that the efficiency of the hydrogen production and utilization process can be influenced by several factors, including the type of electrolyzer used, the purity of the hydrogen produced, and the conditions under which the hydrogen is used.
For example, the efficiency of a proton exchange membrane (PEM) electrolyzer, which is commonly used for hydrogen production, can range from 60-80%, depending on operating conditions and cell design. The efficiency of a fuel cell, which converts hydrogen into electricity, can also vary, with typical efficiencies ranging from 40-60%.
Overall, the energy yield of hydrogen obtained by electrolysis and used as a fuel or in a fuel cell is highly dependent on the specific conditions and technologies involved in the production and utilization process.

What is your oppinion on blending hydrogen and natural gas for domestic use and the recommended proportions?
As an AI language model, I do not have personal opinions or emotions. However, I can provide you with information on the topic of blending hydrogen and natural gas for domestic use.
Blending hydrogen and natural gas is a common practice to reduce greenhouse gas emissions and improve the energy efficiency of domestic heating systems. The recommended proportions for hydrogen and natural gas blending depend on several factors, such as the heating system and the desired level of emissions reduction.
Typically, the blend ratio can range from 10-30% hydrogen, with the balance being natural gas. The exact blend ratio will depend on the specific heating system and the desired level of emissions reduction. It is important to use a blend ratio that is appropriate for the specific heating system to ensure safe and efficient operation.

SE CREA LA HYPERLOOP ASSOCIATION, CON SEDE EN BRUSELAS.

PUBLICACIONES DYNA — Mon, 13 Feb 2023 00:00:00 +0100

Por parte de Elon Musk, hasta 2019 se ha celebrado una competición universitaria en Space X, con cápsulas de dimensión reducida en una tubería de 12 m de longitud. Desde esa fecha, la competición se ha suspendido. El concepto “hyperloop” se ha ido decantando hacia la levitación magnética, técnica bien conocida y aplicada en algunos trenes prototipo, y una reducción de presión en los canales tubulares que permita alcanzar las grandes velocidades objetivo, cercanas a los 1.000 km/h.
Varias empresas han dedicado tiempo y recursos económicos a conseguir una validación real de posibilidades, pero poco se ha logrado hasta la fecha. Solamente Hyperloop-One (ahora Virgin Hyperloop-One) ha hecho circular una cápsula de tamaño real con personas sobre una vía al aire libre de casi 500 m y soportada con levitación magnética en el Desierto de Nevada. Otras, sobre todo europeas, han surgido como start-ups universitarias derivadas de las participantes en las pasadas competiciones.
Este mismo mes, se ha constituido en Bruselas una asociación de organizaciones relacionadas con esta tecnología con el objetivo de servir como punto de contacto al sector, posicionándose como la organización a la cual consultar para todos los asuntos relacionados con hyperloop, representar, abogar, elevar y defender los intereses de sus miembros en todas las iniciativas relacionadas con hyperloop, potenciar su conocimiento en el sector para proporcionar orientación e información sobre hyperloop a los tomadores de decisiones y partes interesadas en temas relacionados.
Las organizaciones involucradas son:

La citada Hyperloop-One, con sede en Los Ángeles – California (EE.UU.)
HyperloopTT, también de Los Ángeles – California (EE.UU.) que está montando un área de ensayos en Touluose (Francia).
HardtHyperloop, en Delft (Países bajos)
NEVOMO, organización de Varsovia (Polonia) con experiencia en levitación magnética.
Swispod, start-up de la Escuela Politécnica de Lausana (Suiza)
Transpod, en Limoges (Francia) y Toronto (Canada).
ZELEROS, en Valencia (España), que ha aparecido varias veces en estas Noticias.

UNA NUEVA PROPUESTA PARA REDUCIR LAS EMISIONES EN LA SIDERURGIA INTEGRAL

PUBLICACIONES DYNA — Wed, 01 Feb 2023 00:00:00 +0100

Puede apreciarse mejor esa importancia si se las compara con las del transporte por carretera (automóviles, buses y camiones) que totalizan un 17,2%. Pero en contraste con la importancia que se da a esta última y los esfuerzos que se aplican, da la impresión de impotencia a la hora de enfocar las anteriores.
En el caso de la siderurgia destaca por sus emisiones la integral, es decir la que partiendo del mineral de hierro se utilizan los llamados hornos altos alimentados de carbón de cok para la obtención de arrabio líquido que soplado con oxígeno en convertidores nos facilita el acero necesario para todo tipo de usos. Bien es verdad que cada vez más hornos eléctricos de carga sólida en forma de chatarras se utilizan para esta producción, pero la llamada siderurgia integral sigue siendo un factor fundamental para la industria.
Para reducir sus emisiones se han depositado ciertas esperanzas en la utilización del hidrógeno para la producción de acero de las que dimos cuenta en estas noticias (ver https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/acero-sueco-libre-de-emisiones-para-industria-de-automocion). Pero está claro que aun no puede ser de aplicación general y supone cuantiosas inversiones de partida.
Ahora, investigadores de la School of Chemical Engineering de Birmingham han hecho saber por un artículo publicado en el Journal of Cleaner Production (Cost effective decarbonisation of blast furnace – basic oxygen furnace steel production through thermochemical sector coupling), su método para crear con inversiones menores en las instalaciones de horno alto y convertidor, un a modo de “proceso circular” productivo que reduzca considerablemente esas emisiones, sostienen que hasta un 90%.
En los hornos altos la combustión del cok con el mineral de hierro emite un gas que contiene, principalmente, N2, CO y CO2, que se quema en “estufas” para elevar la temperatura del aire de soplado en el horno. En lugar de eso, sistema propuesto reduce el CO2 de ese gas a CO utilizando una red mineral cristalina conocida como "doble perovskita" (Ba2Ca0.66Nb0.34FeO6). La elección de este material se debe a que las reacciones tienen lugar en un intervalo de temperaturas (700-800ºC) que puede obtenerse en los mismos intercambiadores de calor de los altos hornos. El gas obtenido, ya exclusivamente con CO, pude ser introducido al horno alto como combustible, parcialmente sustituyendo al cok y cerrando el ciclo sin emitir CO2.
La perovskita puede ser regenerada y reutilizada y el oxígeno incorporado al soplado en los convertidores.

UN PROYECTO PARA RECICLAJE SOSTENIBLE EN AUTOMOCIÓN

PUBLICACIONES DYNA — Fri, 20 Jan 2023 00:00:00 +0100

Hasta ahora han sido organizaciones definidas como de reciclaje las que se hacían cargo de los vehículos inutilizados, tanto procedentes de finales prematuros (accidentes) como de los desechados por los usuarios. En sus plantas se realiza una serie de operaciones con empleo solamente de mano de obra y energía para el aprovechamiento de partes estructurales que adquieren talleres de reparaciones e, incluso, elementos de mecánica que sin ningún tipo de análisis ni garantía siguen el mismo camino. Cuando ya no queda nada aparentemente aprovechable se trituran o paquetean como chatarra para hornos de fundición. El mayor avance ha sido la exigencia de retirar previamente el combustible, grasa y otros fluidos peligrosos o contaminantes.
EL proyecto EKODA propone, en primer lugar, examinar cada componente del vehículo, con todas las características del mismo, mediante un complejo procedimiento de pruebas. A continuación, un sistema de evaluación generará recomendaciones sobre cómo reutilizar sus componentes. Esta estrategia basada en la IA optimizará la vida útil de las piezas individuales lo que permite establecer una economía circular sostenible en el sector de la movilidad. Las baterías, ejes, engranajes, etc., usadas podrían incluso disponer de otras aplicaciones fuera de la industria del automóvil.
Las baterías serán el elemento más importante a considerar. Una cámara actuando sobre una batería, registrará el tipo, modelo, serie, potencia, etc. y compara esta información con una base de datos. A continuación, se iría descubriendo y realizando más análisis, nivel de carga actual, funcionalidad de su electrónica de control y estado de cada una de las celdas. La evaluación desarrollada utilizará estos datos para crear un perfil detallado del estado de la batería para ofrecer recomendaciones de reutilización. Una batería intacta de tres o cuatro años, por ejemplo, podría transferirse a un coche usado del mismo tipo. Si el sistema de almacenamiento de energía es más antiguo, sería posible utilizarlo en una máquina agrícola más pequeña. Incluso si la batería tiene varias celdas defectuosas, podría servir de almacenamiento de electricidad en sistemas fotovoltaicos domésticos.
De forma similar se actuaría con partes de carrocería y mecánica. Incluso piezas sueltas como ejes o engranajes pueden ser valiosos como materia prima para otras construcciones. Los criterios ecológicos tendrán la misma importancia que los factores tecnológicos y económicos, como las emisiones de CO2 y la energía consumida durante la reutilización.

ENERGÍA PARA EL MUNDO: ILUSIONES, FANTASÍAS Y REALIDADES

PUBLICACIONES DYNA — Thu, 05 Jan 2023 00:00:00 +0100

El hidrógeno es la estrella en las noticias y en los objetivos europeos como sucesor “verde” del ahora costoso gas natural. Sin embargo, estudios llevados a cabo por el Instituto Fraunhofer alemán estiman que el hidrógeno supondrá entre el 4 y el 11% del total energético para 2050, con la electrolisis como medio de producción y con el elevado consumo de electricidad renovable y de agua potable que supone. Quedan aún incógnitas sobre otros medios de producción, basados en los residuos de varios tipos, como basuras, plásticos o biomasa, o técnicas alternativas. Enfocado en principio a la automoción mediante pilas de combustible, falta por determinar su empleo eficiente y seguro como combustible en la industria metalúrgica o en usos domésticos. Están pendientes de resolver las posibilidades y normativas para la distribución y almacenaje generalizados. En este sentido, mucho se ha citado al amoníaco (NH3) como soporte del hidrógeno e incluso como combustible directo, sobre todo para motores del transporte pesado o marítimo, pero sin haber llegado a propuestas realmente aplicables.
Entre los diversos medios para el almacenaje de energía eléctrico, fundamental para una eficiente generación renovable (solar, eólica, de olas o de mareas), son las baterías y sus tipos de ion-Li el medio comúnmente utilizado, a pesar de publicitarse muchos otros (baterías redox, aire a presión, térmicos, cinéticos o estáticos). A espera de la aparición de algún santo grial de las baterías, con otros tipos de cátodos o de electrolito sólido que mejore sus prestaciones, duración o precio, sigue siendo una técnica cara y costosa que, por ejemplo, en el automóvil, está llevando a considerar el sistema híbrido como más posibilista hasta que se alcancen objetivos técnicos reales.
La competencia en los aerogeneradores se ha estabilizado en muy pocas organizaciones capaces de seguir la carrera de unidades cada vez más potentes, ya en la línea de los 15 MW de potencia nominal. Al mismo tiempo, la necesidad de ubicarlos en aguas profundas (>50m), ha creado una infinidad de propuestas de estructuras flotantes para ubicarlos sin haber focalizado aun la óptima. Su distancia a las costas obliga igualmente a instalar plantas de conversión centralizada flotantes de elevado costo y de única conexión a tierra. También hay proyectos variopintos para la generación del hidrógeno “verde” offshore y traerlo por tubería o buques gaseros.
Los paneles fotovoltaicos son los grandes triunfadores de la generación solar, capaces de cubrir el mercado de pequeños edificios residenciales, de grandes cubiertas o de inmensos parques terrestres. Con el hándicap de su bajo rendimiento (> 25%) y su durabilidad, son innumerables las investigaciones para aumentarlos. Se basan en materiales distintos del silicio como la perovskita, en recubrimientos anti reflexión, etc., aunque en su mayor parte son propuestas a nivel de laboratorio con escasas posibilidades de próxima realidad. Su utilización va estrechamente ligada con las baterías de almacenaje, tanto a nivel doméstico como de grandes parques, y a las posibilidades de las redes inteligentes en el intercambio de producción/consumo de energía. Quedan ya en segundo plano otros tipos de generación solar por concentración de la radiación en puntos o zonas donde, por medio de fluidos diversos y cambiadores de calor, se produce vapor de agua para grupos turbina-alternador convencionales.
A pesar de los planes de cierre total de las unidades nucleares de fisión que está programada en algunos países, no parece que pueda preverse la desaparición de esta tecnología, al menos hasta que no se disponga de una sustitución formal y efectiva con sus mismas características de dimensión y fiabilidad. Países aún muy necesitados de crecimiento energético, como China o la India, van a seguir instalando nuevas unidades y más ahora que están presionados por los requisitos de limitar la emisión de gases que producen el cambio climático. En el movimiento de desarrollo de la generación renovable y, ante una política de no abordar nuevas grandes unidades, han proliferado los proyectos para los llamados SMR (Small Modular Reactors) que, con potencias alrededor de los 300 MW, pueden ser construidos íntegramente en fábrica de forma rápida y económica, transportados e instalados en su emplazamiento con mayor nivel de seguridad que las grandes unidades. Aseguran ser el complemento ideal para dotar de estabilidad a la generación renovable, pero aún no se ha hecho realidad esa propuesta.
Menos puede afirmarse alguna certeza sobre la esperanza, ni siquiera a medio plazo, de la generación nuclear de fusión. Los equipos más utilizados para crear y encerrar el plasma capaz de fusionar deuterio y tritio, de confinamiento magnético, los llamados “tokamaks”, llevan más de 60 años de experimentaciones en varios países. En algunos de ellos se han superado los 100 millones de °C, China comunicó haber mantenido 120 millones de °C algo más de 100 segundos y más recientemente haber superado los 1.000 segundos a 100 millones de ºC, pero aun sin alcanzar los 150 millones de °C deseables en una fusión sostenida y sin haberse comprobado el objetivo de ganancia neta suficiente en la reacción. Sin embargo, esta ha sido conseguida en EE.UU. en un experimento de fusión en confinamiento inercial por bombardeo de una cápsula con deuterio y tritio por láser de muy alta potencia, pero en una fase de proyecto muy inicial. La carrera de los distintos “tokamaks” menores y algún otro artilugio similar, como el “stellarator” alemán para conseguir resultados positivos continúa, pero la respuesta más esperada está en el ITER que, con sus 500 MW, aspira a que antes de 2050 nos pueda confirmar que es posible conseguir, de forma estable, una ganancia energética neta al menos de 10 veces la aportada. En caso positivo, su sucesor, llamado DEMO de 2.000 MW, podría ser, a finales de este siglo, el primer reactor de fusión comercial que aporte energía eléctrica a la red y aspire a una ganancia energética de 25. Dadas las enormes inversiones necesarias y sin perder esperanzas en ese camino, estamos en este tema bordeando perspectivas cercanas a la ciencia ficción, ahora fantasía, aunque quizá serán realidad dentro de un par de generaciones.
Sin embargo, parece inevitable que el gas natural sea el medio energético de transición y apoyo a las renovables convencionales, solar y eólica, al menos durante los próximos diez o más años y que si se estima necesario reducir la incidencia de las emisiones de CO2, sea interesante actuar sobre ellas. Mucho se ha especulado sobre las tecnologías para la captura y almacenaje de CO2, aunque las dificultades técnicas para su separación en los gases productos de combustión y los elevados costes han ido relegándolas paulatinamente. Con el uso del gas natural como combustible, esa captación resulta más sencilla y están proponiéndose diversos procesos para su conversión por hidrogenación en “gas de síntesis”, que pueda ser utilizado de nuevo como combustible, fuente de productos químicos o transformado en otros hidrocarburos que se consideren sostenibles. También a partir de residuos orgánicos se está obteniendo este tipo de hidrocarburos aplicables a las aeronaves, el llamado SAF (Sustainable Aviation Fuel), ensayado con éxito, pero aun sin haber dado el paso a una utilización apreciable.
Este pequeño repaso a los enfoques energéticos que han podido revisarse a lo largo de la década 2020 nos puede dar una idea del conjunto de ilusiones, fantasías y realidades que circulan alrededor de este tema y ayudarnos a crear un juicio sereno sobre las posibilidades planteadas.

UN EMPUJE A LA PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO OFF-SHORE

PUBLICACIONES DYNA — Tue, 03 Jan 2023 00:00:00 +0100

Como primeros intentos, nos hemos hecho eco recientemente en estas NOTICIAS (https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/la-primera-unidad-europea-offshore-para-produccion-de-hidrogeno-verde) e incluso de proyectos a futuro de islas artificiales energéticas que combinan la energía renovable con la producción de hidrógeno (https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/una-isla-artificial-danesa-sera-centro-energetico-para-generacion-eolica).
El hidrógeno off-shore evita la necesidad de una costosa transmisión de la electricidad generada a la costa y puede ser transportado por tubería o por buques gaseros, aunque sí acarrea la necesidad de que el agua necesaria para la electrolisis deba ser obtenida mediante una planta de potabilización y filtración del agua de mar, lo que supone un consumo adicional de la electricidad generada.
Esto parece haber sido superado por los resultados de la investigación llevada a cabo en la Nanjin Technical University y publicada en NATURE (A membrane-based seawater electrolyser for hydrogen generation), que asegura haber sido capaces de crear los medios de realización de la electrolisis directa del agua de mar tras simple filtración y sin potabilización previa. En los electrolizadores existentes, los iones cloruro forman gas clorhídrico en el ánodo que corroe los electrodos y degrada el catalizador produciendo la destrucción del mismo.
En el equipo diseñado, el agua de mar se mantiene separada del recinto que contiene los electrodos en hidróxido de potasio por una membrana de PTFE (politetrafluoroetileno) que no deja pasar el agua salina líquida pero sí el vapor de agua que se forma espontáneamente por la diferencia de presión entre su presión en el lado del agua de mar y el lado del electrolito. A medida que se va produciendo la hidrólisis de este vapor, la diferencia de presión va siendo mayor y, sin energía adicional, pasa más vapor de agua y se estabiliza la producción de hidrógeno.
El módulo de prueba de los investigadores, compuesto de 11 celdas, ha trabajado 133 días (3.200 horas) y producido con 250 mA/cm2, 386 litros (31,65 gramos) de hidrógeno a presión normal con un consumo energético medio de 5 kWh por cada metro cúbico de gas, lo que supone un rendimiento aproximado del 71%. Parece que los residuos podrían también utilizarse para la obtención de litio.

ENERGÍA NUCLEAR DE FUSIÓN A GRANEL ¿PERO, CUANDO Y COMO?

PUBLICACIONES DYNA — Wed, 14 Dec 2022 00:00:00 +0100

Es evidente que este resultado, sobre todo si es reproducible, es una buena noticia, no tanto por la magnitud, pues en el tokamak JET de Oxford (Reino Unido) se habían conseguido 59 megajulios, pero con una proporción de 0,7.
La reacción de los isótopos de hidrógeno deuterio y tritio para formar helio, radiar neutrones y emitir calor es la base de la energía de fusión, sea cual sea el medio en que se realice. El más usual está basado en el equipo denominado tokamak donde el “plasma” mezcla de los citados gases es llevada a altísima presión y temperatura para conseguir su reacción, pero que precisa de que se mantenga por confinamiento magnético alejada de las paredes del recipiente toroidal que los contiene. Variantes de este equipo como el stellarator o el tokamak esférico también se han probado, pero el primer gran tokamak toroidal, el ITER, con objetivo de desarrollar todo lo experimentado en los pequeños, es el que marcará el verdadero camino de futuro.
En cambio, el sistema americano sigue otro enfoque: supone disponer de un emisor de rayos láser de muy alta potencia con el que se bombardea una cápsula conteniendo los citados deuterio y tritio confinados en una cámara denominada hohlraum. La explosión reactiva es idéntica. No se sabe cuáles serán los pasos a dar con este sistema que lleva bastante más de 10 años de experimentación (ver en la Revista DYNA https://www.revistadyna.com/busqueda/tomas-diaz-de-rubia-director-de-ciencia-y-tecnologia-en-laboratorio-nacional-lawrence-livermore) y que a finales de 2021 consiguió la primera reacción efectiva (ver NOTICIAS de DYNA https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/el-laboratorio-nacional-lawrence-livermore-eeuu-consigue-doce-anos-despues-ignicion-positiva-de-plas)
¿Cuándo y como será esa energía de fusión inagotable, económica y que no deja residuos radiactivos? Pues la opinión de los expertos es que aun faltan varias décadas. Si el ITER consigue un funcionamiento estable y con ganancia neta apreciable, le seguirá el tokamak DEMO, ya comercialmente productivo, y estamos hablando casi de finales de este siglo. Del sistema americano del LLNL nada se ha dicho en ese sentido. De los otros variopintos sistemas que se anuncian más o menos abiertamente, poco se puede esperar, aunque siguen recolectando fondos económicos de distintos países, salvo que China nos sorprenda cualquier día.
Además, es necesario hacer una observación que casi siempre se oculta en los medios. Aunque la generación por fusión nuclear no deja residuos radioactivos, el tritio es un material de baja radioactividad y como no existe en la naturaleza de forma amplia hay que producirlo con los neutrones desprendidos de la reacción de fusión. Y para proteger el ambiente exterior de esos neutrones es preciso revestir la cámara, sea del tokamak o de confinamiento, con un revestimiento que aun no se tiene totalmente claro, aunque se apunta al litio, al berilio, al titanio o a otros materiales especiales. Precisamente para ensayar estos revestimientos la UE va a financiar en la Universidad de Granada una instalación especial dotada de una potente fuente de neutrones denominada IFMIF-DONES (International Fusion Materials Irradiation Facility – Demo Oriented NEutron Source), que nos orientará sobre ese problema aun no totalmente resuelto.

PREVISIÓN Y COMENTARIOS DE LA IEA SOBRE LAS EMISIONES DE CO2 EN 2022

PUBLICACIONES DYNA — Mon, 28 Nov 2022 00:00:00 +0100

La interrupción de suministro a Europa de gas por causa de su conflicto con Ucrania, ha supuesto la apelación al carbón como sustituto para la generación eléctrica, pero su aumento no ha sido tan significativo como se había esperado, habiendo sido la generación solar y eólica la que ha cubierto la mayor parte de esa carencia. De hecho, el incremento de uso del carbón en el mundo para la generación eléctrica ha sido del 2% y la mayoría centrado en Asia.
China continúa siendo el mayor emisor de CO2 del mundo, con casi el 30% del total, aunque trata de plantearse un programa creíble hacia la descarbonización, basado en la generación nuclear y renovable, aunque no parece que pueda llegar a los propósitos de 2030. Los EE.UU. están en segunda posición con el 40% de las emisiones de China, para lo que ha realizado un importante esfuerzo en la instalación de renovables. El tercero lo ocupa la India, actualmente con la mitad de los EE.UU., pero con las peores perspectivas de que sea capaz, no solo de contener sino de reducir esa aportación, ya que su generación eléctrica se basa en el carbón y los hidrocarburos líquidos en un país que necesita crecer de forma notable en esa generación.
Japón presenta la peculiaridad de que, habiendo tenido la generación nuclear como base (más del 30%), la vio reducirse a 0 con la catástrofe de Fukushima y ha tenido la necesidad de volver al carbón y el gas natural para suplir esa falta. Su objetivo se centra en el restablecimiento de las unidades nucleares posibles, de las que en la actualidad ha puesto en marcha 9 y asegura tener otras 15 en proceso de reforma y prolongación de vida a los 60 años, para llegar en 2030 a que el 22% de su electricidad proceda de esta fuente.
En su conjunto, puede decirse que el año 2022 ha tenido un comportamiento anómalo dentro de una serie de acontecimientos imprevistos. La escasez de gas natural en Europa y la parada de casi una mitad de las centrales nucleares francesas para revisiones ha forzado una vuelta al carbón no deseada. Sin embargo, por otra parte, las emisiones de la aviación civil o del transporte marítimo no han alcanzado el nivel prepandemia por no haberse recuperado toda la actividad.

China enciende la mayor planta de almacenamiento de energía en aire

PUBLICACIONES DYNA — Wed, 23 Nov 2022 00:00:00 +0100

El mayor y, sobre todo, el más eficiente sistema de almacenamiento de energía de aire comprimido limpio del mundo está en funcionamiento, y conectado a la red eléctrica de una ciudad situada en el norte de China.
La revolución de las energías limpias requerirá enormes cantidades de almacenamiento de energía para amortiguar la intermitencia de la energía solar y eólica. Una parte de esta energía vendrá en forma de grandes instalaciones de baterías, pero se avecina una enorme escasez de suministro de litio que aumentará el precio de las baterías a base de litio y hará muy difícil que las empresas tipo Tesla se encarguen de una gran parte del trabajo.
China ha diversificado sus esfuerzos y ha puesto en marcha una batería de flujo de vanadio de 100 MW y 400 MWh instalada en Dailan que ofrece un almacenamiento de energía relativamente barato sin utilizar litio. Pero, según Asia Times, China planea apoyarse también en el almacenamiento de energía en aire comprimido (Compressed Air Energy Storage, CAES) para gestionar casi una cuarta parte de todo el almacenamiento de energía del país para 2030.
Ahora, tras varios años de desarrollo por parte de la Academia China de las Ciencias (ACC), se ha conectado a la red el primer sistema avanzado CAES de 100 MW del mundo, listo para empezar a prestar servicio comercial en la ciudad de Zhangjiakou, en el norte de China. Al designarla como "avanzada", se diferencia de la planta de McIntosh, que lleva en funcionamiento desde 1991 en Alabama, una instalación de CAES de 110 MW que utiliza su aire almacenado con gas natural para recuperar la energía y que, por tanto, no es una solución de almacenamiento de energía verde.
La nueva planta de Zhangjiakou no utiliza combustibles fósiles, sino que emplea los avances de las tecnologías de almacenamiento térmico supercrítico, intercambio de calor supercrítico, compresión de alta carga y expansión para aumentar la eficiencia del sistema. Según la China Energy Storage Alliance, la nueva planta puede almacenar y liberar hasta 400 MWh, con una eficiencia de diseño del sistema del 70,4%.
Esta cifra es enorme; los sistemas actuales de aire comprimido sólo tienen una eficiencia de entre el 40 y el 52%, e incluso las dos plantas Hydrostor CAES de mayor tamaño que se inaugurarán en California en 2026 sólo tienen una eficiencia de alrededor del 60%.
La Academia China de las Ciencias afirma que la planta de Zhangjiakou es capaz de suministrar a la red local más de 132 GWh de electricidad al año, asumiendo el consumo máximo de unos 40-60.000 hogares. Ahorrará unas 42.000 toneladas de carbón que se queman en las centrales eléctricas y reducirá las emisiones anuales de dióxido de carbono en unas 109.000 toneladas, lo que equivale a retirar de la carretera unos 23.700 coches americanos de media.
La ACC afirma que los bajos costes de capital, la larga vida útil, la seguridad y la eficiencia de este diseño, junto con sus credenciales ecológicas, lo sitúan como "una de las tecnologías más prometedoras para el almacenamiento de energía a gran escala".

UN APARATO PORTÁTIL ESPAÑOL DE RESONANCIA MAGNÉTICA

PUBLICACIONES DYNA — Tue, 08 Nov 2022 00:00:00 +0100

Un dispositivo de bajo coste y bajo consumo que permite tomar imágenes de brazos y piernas, en muy poco tiempo y con una alta calidad diagnóstica. Ha sido desarrollada por un grupo de investigación del Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (i3M), centro mixto de la Universidad Politécnica de València (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), junto con la spin-off del i3M, PhysioMRI Tech. Además, se ha situado por primera vez en un evento público, los días 4, 5 y 6 de noviembre de 2022, en el Gran Premio Moto GP de la Comunidad Valenciana.
Los escáneres de resonancia magnética clínica estándar utilizan potentes imanes generados por superconductores que permiten obtener la alta resolución espacial típicas de sus imágenes. Requieren refrigeración criogénica, son voluminosos, pesados, caros de construir y ubicar, de operar y mantener. Debido a su alto campo están sujetos a riesgos para los pacientes, limitados en las secuencias de pulsos de imagen, generan ruido acústico indeseable debido a las fuertes interacciones magnéticas durante las exploraciones y no son posibles en caso de haber implantes metálicos.
En este caso, se pasa de un imán superconductor a otro basado en una matriz de unos 5.000 pequeños imanes permanentes, con la consiguiente reducción de tamaño, peso y coste. La fuerza es de 70mT, el consumo eléctrico de 1 kW, la apertura de 20 cm y el peso 200 kg que una vez montado en un carro trasladable asciende a 250 kg. En principio está previsto para el escaneo de extremidades, lo que le convierte en ideal para su presencia en eventos deportivos, ya que, a diferencia de las radiografías que ofrecen proyecciones en dos dimensiones de los tejidos duros, como huesos o tendones, la resonancia magnética genera reconstrucciones tridimensionales en las que se visualizan además los tejidos blandos, como músculos y órganos.
El menor campo magnético permite que sea compatible con situaciones en los que la imagen por resonancia magnética quedaba automáticamente descartada, como es el uso en quirófano o el caso de pacientes con marcapasos o tatuajes y su portabilidad que pueda viajar con comodidad en circuitos de bicicleta, motociclismo, o automovilismo. Se podría utilizar también en los domicilios de los pacientes, residencias de mayores o personas con movilidad reducida, ambulatorios y pequeñas clínicas u hospitales de campaña. Se piensa ir mejorando la calidad de las imágenes con el proceso de aprendizaje profundo. El precio se podría situar en unos 50.000 euros.

LA TETRATAENITA, ¿ILUSIÓN O REALIDAD?

PUBLICACIONES DYNA — Tue, 08 Nov 2022 00:00:00 +0100

Estas tecnologías precisan grandes imanes permanentes, producto afectado por la dependencia de algunos elementos de tierras raras (neodimio, disprosio y similares), cuyo suministro depende de China en proporción casi total: se trata de la obtención de una aleación básicamente Fe-Ni en el marco proporcional de alrededor 60/40 con una cristalización cúbica muy ordenada, conocida con el nombre de tetraenita.
Este mineral era ya conocido, habiendo sido obtenido en distintos meteoritos, y analizadas sus características, entre ellas la energía magnética almacenada que alcanza los 335 kJ/m3, lo que le haría apto para su utilización en la fabricación de imanes permanentes en competencia con las actuales aleaciones de tierras raras. El problema estaba en que no había sido posible hasta ahora, más que con bombardeo de neutrones, conseguir esa estructura cristalina con las proporciones de aleación y los medios de fusión y enfriamiento utilizados.
Este grupo de investigadores se ha inspirado en la posible intervención de otros elementos existentes en los meteoritos como posibles gérmenes de esta cristalización y, en efecto, utilizando el fósforo y el carbono en pequeñas proporciones han conseguido fabricar en hornos de fundición convencionales pequeños botones y varillas en composiciones Fe50Ni30P13C7, Fe50Ni30P13C7, Fe53Ni32P9.75C5.25, Fe55Ni35P6.5C3.5, Fe58.5Ni38.5P3 para realizar sus experimentos y confirmar las posibilidades de conseguir una cristalización cúbica. El trabajo aporta las pruebas de los análisis químicos y cristalográficos llevados a cabo, comentando que además se han hecho magnetizaciones de comprobación.
¿Será posible llegar a una fabricación industrial competitiva con los actuales imanes permanentes? Los propios autores concluyen que “aunque las propiedades magnéticas de la tetrataenita son atractivas, hasta ahora no superan las del Nd2Fe14B, bien que lo obtenido con muestras meteóricas puede haber sido subestimado y las propiedades se podrían mejorar con mayor ordenación cristalina mediante el tratamiento térmico…además la exploración de composiciones para alcanzar una escala industrial podría alcanzar propiedades que rivalizarían con los mejoras imanes permanentes basados en tierras raras”. Parece que los investigadores tratan de continuar sus trabajos con fabricantes de imanes permanentes.
¿Llegará a ser realidad esta propuesta?

NUEVA DETERMINACIÓN PARA LA CONSTANTE DE LA GRAVEDAD UNIVERSAL G

PUBLICACIONES DYNA — Wed, 19 Oct 2022 00:00:00 +0200

A lo largo del tiempo se ha calculado esta constante por diferentes métodos con distintas precisiones y, actualmente, el valor aceptado por el Committee on Data for Science and Technology (CODATA) en 2018 se corresponde en el Sistema Internacional de Unidades (SI) con G = (6,6743 ± 0.00015) × 10-11 m3 kg-1 s-2, siendo uno de los menos precisos en el conjunto de las constantes universales.
La causa de esta imprecisión radica en que esta constante debe ser medida experimentalmente y, al tratarse de una fuerza muy débil e imposible de aislar, cuando se pretende medir la atracción entre dos masas, estará influida por el efecto de todas las demás del universo. Por esa razón, investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (Suiza) han diseñado un nuevo método y publicado sus resultados en NATURE PHYSICS, con el título “Dynamic measurement of gravitational coupling between resonating beams in the hertz regime”.
Para evitar en lo posible fuentes de interferencia, los investigadores instalaron el equipo de medición en una antigua y aislada fortaleza de los Alpes suizos, cerca de la comuna de Pfäfers. El experimento consistió en dos barras paralelas (roja y azul) suspendidas en cámaras de vacío. Haciendo vibrar una de ellas, la roja, a 42?Hz con movimientos de flexión, la fuerza gravitatoria debía hacer moverse a la azul, deduciendo de ese movimiento la magnitud de la constante buscada. Como este movimiento se produce en el rango de los picometros (10-12m), las mediciones debieron realizarse con rayos láser de gran precisión. Incluso para no influir con su presencia, los investigadores se situaban lejos del lugar y lo llevaban a cabo por control remoto.
En la publicación no se indican aun los resultados obtenidos, facilitando solamente al juicio del mundo científico una descripción de los medios y métodos empleados. Adelantan, sin embargo, que, según lo calculado, el valor de la constante G parece ser un 2,2% más alto que el valor oficial actual. Sin embargo, se reconoce que el nuevo valor está sujeto aun a una gran incertidumbre: para suponer una magnitud fiable, todavía hay que reducir esa incertidumbre en una cantidad considerable, para lo que siguen efectuando mediciones con un montaje ligeramente modificado.

La ingeniería española IDOM firma un nuevo contrato para el proyecto internacional de fusión nuclear ITER

PUBLICACIONES DYNA — Fri, 16 Sep 2022 00:00:00 +0200

El objeto principal de este contrato es el desarrollo de un sistema clave para este reactor experimental que permita elevar la temperatura del plasma hasta los 150 millones de grados Centígrados necesarios para que se produzca la fusión dentro del reactor, así como para inyectar calor en áreas del plasma para evitar inestabilidades e interrupciones que podrían llevar al enfriamiento y comprometer el funcionamiento de la máquina.

Está previsto que los trabajos se prolonguen durante seis años y podrían alcanzar un importe total de aproximadamente 100 millones de euros, financiados públicamente por la Unión Europea a través de F4E.

Una empresa de cemento limpio recauda 55 millones de dólares

PUBLICACIONES DYNA — Thu, 14 Jul 2022 00:00:00 +0200

La empresa con sede en Oakland, fundada en 2019, ideó un proceso de fabricación de cemento portland sin emisión de CO2 utilizando cal procedente de roca de silicato de calcio. Este nuevo proceso también produce subproductos de magnesio capaces de absorber Co2, lo que hace que el proceso de Brimstone sea negativo en carbono, independientemente de la fuente de combustible utilizada en el horno.
El proceso Brimstone no sólo elimina las emisiones en su producción, sino que crea una oportunidad en la que la construcción podría ser un sumidero neto de carbono, pasando a ser parte de la solución climática en lugar del problema que es hoy.
Brimstone utilizará la reciente financiación para construir una planta piloto, que pretende tener operativa en 2023.

¿POR QUE ES IMPORTANTE PARA UNA REVISTA COMO DYNA ESTAR INCLUIDA EN JOURNAL CITATIONS REPORTS?

PUBLICACIONES DYNA — Mon, 20 Jun 2022 00:00:00 +0200

Journal Citation Reports (JCR) es una publicación anual de Clarivate Analytics (anteriormente propiedad intelectual de Thomson Reuters). Esta base de datos JCR, es una herramienta que proporciona análisis bibliométricos de más de 5.900 revistas en las áreas de ciencia y tecnología y de 1.700 revistas en las ciencias sociales.
Fundada en Bilbao en 1925, la revista DYNA tiene un amplio historial de servicio al colectivo de los ingenieros multidisciplinares, pero es a partir del año 2007, cuando su tradicional perfil profesional, se reorienta hacia el investigador por medio de su inclusión en las más prestigiosas bases de datos científicas del mundo:
En 2007 se incorpora a Web of Science: Science Citation Index Exanded (SCIE) y en 2009 al Journal Citation Index (JCR), donde se posiciona en el cuartil Q3 con un factor de impacto de 2.070. Este factor de impacto da una idea de cuánto “utilizan” los investigadores los artículos publicados en DYNA para generar nuevo conocimiento. En nuestro caso, indica que por cada artículo publicado DYNA, ese artículo se cita 1.035 veces como conocimiento de referencia en artículos publicados en otras revistas JCR.
En 2009 entra en Scopus y actualmente está también dentro del cuartil Q3 con una medición de sus citaciones mediante el indicador Citescore = 1.3. El significado del Citescore es similar al del factor de impacto, pero con una fórmula de cálculo ligeramente diferente.
La disponibilidad de una revista JCR para el colectivo de ingenieros españoles, permite dar visibilidad y prestigio a la investigación de este gremio en el mundo. No hay muchas revistas en español entre este tipo de revistas y el fácil acceso y trato personal con al editor es algo muy valorado por los ingenieros investigadores.
Animamos a todos los ingenieros a utilizar esta herramienta de calidad contrastada a su servicio, para difundir conocimiento, buenas prácticas o investigaciones a través de DYNA.

MINI Y MICROREACTORES ¿SERÁN EL FUTURO PARA LA ENERGÍA NUCLEAR DE FISIÓN?

PUBLICACIONES DYNA — Thu, 12 May 2022 00:00:00 +0200

Todavía, sin embargo, continúan con la construcción de este tipo de unidades, no solo países como China, India, Corea, Rusia, Turquía, etc. En Europa Occidental, con el modelo EPR (European Pressurized Reactor) de 1.600 MW, aparte del prototipo francés en Flamanville, se ha puesto recientemente en marcha uno en Finlandia (Olkiluoto) y dos se encuentran en construcción en el Reino Unido (Hinkley Point).
Con frecuencia nos hemos hecho eco en esta sección de DYNA de diferentes propuestas para unidades nucleares alternativas a las citadas de alta potencia. Son las llamadas SMR (Small Modular Reactors) que desde hace unos años se proyectan por diferentes organizaciones: https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/rolls-royce-propone-reactores-modulares
https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/eeuu-parece-apostar-por-pequenos-reactores-modulares-smr
Por otra parte, la popularidad actual para el desarrollo del hidrógeno como vector energético y la necesidad de cubrir una fuerte demanda de electricidad, obtenida sin emisiones de gases nocivos, destinada a la hidrólisis masiva para conseguirlo, han llevado a considerar este tipo de reactores como ideales para ello (ver https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/francia-basara-su-energia-del-hidrogeno-en-energia-nuclear-smr). Adicionalmente, los SMR funcionan con menor cantidad de uranio, este puede ser más pobre y sus residuos tienen mucha menor vida radioactiva.
Además, tampoco se trataría de unidades refrigeradas por agua, sino que se plantean diferentes tipos de sales fundidas como elementos de transferencia de calor, tanto en EE.UU. (ver https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/el-depto-de-energia-de-eeuu-apoya-prototipo-del-reactor-natrium) como en China, donde este mismo año se va a poner en marcha en Wuwei, zona desértica de la provincia de Gansu, un prototipo de 2 MW, refrigerado por sales fundidas y con torio como material radioactivo. Si se confirman los resultados se pasaría a la dimensión comercial de 100 MW.
Dando un paso más en estos desarrollos, la japonesa Mitsubishi propone un microreactor de 1 MW, totalmente de estado sólido, sin ningún tipo de refrigerante líquido, utilizando grafito como transmisor del calor a una corriente de aire. El total de la instalación, incluido el generador puede situarse en un contenedor estándar de 40 pies y funcionar con uranio enriquecido solamente al 20%.

INNOVADORA VIVIENDA SOSTENIBLE Y MODULABLE DE LA UPV

PUBLICACIONES DYNA — Fri, 06 May 2022 00:00:00 +0200

La vivienda unifamiliar, de 71 m2, está hecha de madera laminada, incluye sistemas de recuperación de agua, placas solares, baldosas drenantes y hasta un sistema de recuperación de calor que permite reducir el consumo energético. Para ello cuenta, con un sistema domótico que recomienda qué acciones se deben realizar con el fin de reducir el consumo de la vivienda sin perder confort. El nombre del edificio se ha tomado del espacio (escalà) que se dejaba entre las “barracas” del barrio El Cabanyal para mejorar la ventilación e iluminación de las viviendas, lo que conseguía crear un microclima en la zona.
Está dividida en dos plantas; la superior es una cubierta transitable, espacio abierto en el que se encuentran las placas solares y el sistema de recuperación de calor. Entre los medios de recuperación de los recursos hídricos, el primero, denominado SmartWater, consigue aprovechar el agua que se pierde esperando la llegada del agua caliente sanitaria (ACS) a los grifos; otro recoge las aguas pluviales y el tercero filtra las aguas que no contienen residuos orgánicos de la vivienda, con el objetivo de reutilizarlas para riegos de jardín.
Por otro lado, el suelo del patio, que está fabricado con baldosas cerámicas tradicionales, resultado del proyecto Life CerSuds, es capaz de drenar el agua de lluvia. Como aislante, la vivienda incorpora RMT Insulation, un material fabricado con algodón reciclado, el revestimiento interior, Honext, controla la humedad y ayuda a la termorregulación y en macetas o percheros interiores, así como en el mueble urbano exterior, se utilizan plásticos reciclados.
El equipo Azalea, fue creado en 2017 para competir en Solar Decathlon Europe 2019, orientado a fomentar proyectos de sostenibilidad en círculos estudiantiles, en el que consiguió el primer premio en Arquitectura, el segundo en Eficiencia Energética y el tercero en Ingeniería y Construcción. Este año el concurso se celebra en Wuppertal (Alemania) del 10 al 26 de junio y, en él, el equipo de la UPV, el único español en la final, se enfrenta a 17 competidores. Para asistir, la vivienda ESCALÀ será desmontada y trasladada en diferentes tráileres a tierras renanas.

LA ENERGIEWENDE ALEMANA TOMA MEDIDAS URGENTES

PUBLICACIONES DYNA — Thu, 21 Apr 2022 00:00:00 +0200

La generación renovable, lastrada por la falta de viento (-14,5% sobre 2020) y de sol (-5%) hicieron que el conjunto de las renovables aportase el 4,8% menos al total energético que en el año anterior, siendo sustituido por el carbón y motivando un considerable crecimiento de las emisiones.
El conflicto bélico actual, junto con las medidas adoptadas por la UE sobre los suministros rusos de carbón y gas, han llevado al Gobierno alemán a presentar el pasado 6 de abril una amplia reforma en la que propone nuevos marcos para las energías renovables, de forma que pueda recuperar los objetivos de la citada Energiewende, acelerando la inversión en la generación renovable y la adecuación de la red, para alcanzar un 80% de renovables en 2030 y la totalidad en 2035, estimada en unos 600 TWh.
Para ello se han debido derogar algunas leyes establecidas desde la aprobación de la citada Energiewende, de forma que en diez años sea posible duplicar la actual generación renovable. La declaración de las energías renovables como “bien público superior” se supone que servirá para una mayor rapidez en la concesión de permisos para proyectos como los nuevos parques eólicos. En el ámbito privado se determina que los proyectos eólicos de hasta 18 MW y los proyectos solares de hasta 6 MW quedarán exentos de una buena parte de los procedimientos vigentes.
La energía solar en tejados domésticos tendrá mayor compensación por la cesión de la energía no utilizada a la red y se fomentarán las instalaciones solares comunitarias como en zonas agrícolas, flotante sobre láminas de agua procedentes de balsas de recuperación de minas o sobre antiguas turberas. Para impulsar las soluciones de almacenamiento, la ley también creará un marco para financiar la investigación sobre diferentes formas de almacenamiento de energía, con especial atención al hidrógeno.
Aunque el objetivo de aumentar masivamente la capacidad eólica marina era un objetivo anterior, la ley también se modificará para reflejar la nueva ambición del país: 30 GW de potencia instalada para 2030, 40 GW para 2035 y 70 GW para 2045.

CALL FOR PAPERS: “MOVILIDAD SOSTENIBLE: automoción, ferrocarriles, buques, aeronáutica”

PUBLICACIONES DYNA — Fri, 19 Nov 2021 00:00:00 +0100

Editores invitados:
• Pablo Frías Marín (Comillas ICAI, España)
• Angel Arcos Vargas (US, España)

La Revista DYNA es el órgano oficial de ciencia y tecnología de la Federación de Asociaciones de Ingenieros Industriales de España. Tiene un factor de impacto= 1,352 en JCR y un Citescore=1,1 en Scopus, además está en el cuartil Q3 de ambas bases de datos. Tiene una fuerte conexión con la industria y varias áreas tecnológicas relacionadas.

El crecimiento vertiginoso del número de viajes y de las distintas medias recorridas tanto de personas como de mercancías en la última década está afrontando numerosos retos (contaminación, congestión, uso ineficiente de recursos, etc.) que lo hacen insostenible. Es por ello necesario realizar un cambio en el paradigma de la movilidad para conseguir que ésta sea sostenible, caracterizada por cuatro puntos básicos: accesibilidad, seguridad, eficiente y de bajas emisiones.
Para poder afrontar dichos retos la movilidad por carretera está afrontando un cambio de paradigma, pasando del vehículo privado de combustión a la movilidad como servicio con vehículos eléctricos, conectados, compartidos y autónomos.
De igual forma, el transporte de mercancías por tren, barco y avión está aprovechando el desarrollo de estas nuevas tecnologías más eficientes y sostenibles para poder garantizar el comercio y por tanto el desarrollo económico a nivel mundial.

En este número especial se integran los siguientes conceptos y temáticas:
• Movilidad autónoma de personas: el automóvil
• Movilidad colectiva por carretera
• Transporte de mercancías por carretera
• Infraestructuras para la sostenibilidad.
• Ferrocarriles y sus infraestructuras
• Transporte marítimo
• Aeronáutica sostenible
• Conectividad y gestión de la movilidad

Se entiende que los artículos que se presenten deben tener un valor científico que destaque sobre el estado de la técnica, aportando originalidad, utilidad, claridad y conclusiones fundamentadas. Los artículos de revisión se aceptan si implican la exposición bibliográfica de una tecnología de manera crítica y analizada.

Las directrices, los formatos y el tipo de presentación están disponibles en el enlace:
https://www.revistadyna.com/directrices-normas-e-impresos

Una vez que el artículo haya sido aceptado a través de un proceso de revisión por pares, DYNA solicitará una cuota procesado de artículo (APC) de 550€/artículo. También hay una opción de acceso abierto con una cuota adicional de 400€/artículo.

Aspectos destacados para los autores:
1. Evaluación rápida: 30 días naturales
2. Publicación de acceso abierto opcional
3. Publicación inmediata opcional en línea antes de la impresión (proceso de asignación acelerada de DOI)
4. Idiomas de publicación: Español o Inglés
5. Audiencia: 105.000 ingenieros/investigadores

Fecha límite para la presentación de trabajos: 1 de febrero de 2022

Envíe los artículos a través del formulario web...
https://www.revistadyna.com/envio-de-articulos-dii

Problemas de materia prima

PUBLICACIONES DYNA — Tue, 09 Nov 2021 00:00:00 +0100

En este contexto, el país que aspiraba a tener una economía privilegiada necesitaba dos cosas: grandes cantidades de algún material a transformar, y vastos mercados a los que abastecer. A comienzos de este siglo, pocos productos cumplían estas especificaciones. Y uno de ellos, era la ropa hecha de algodón. Toda la población de Europa necesitaba vestirse, e Inglaterra recibía ingentes cantidades de esta materia prima desde sus colonias en América e India.

Sin embargo, había un problema, y consistía en la velocidad de fabricación. Los ingleses parecían que tenían el éxito al alcance de los dedos: disponían de la materia prima, los mercados, y sus talleres de algodón estaban convenientemente protegidos por aranceles. Hay personas en la historia que odian quedarse con la miel en los labios, y quizás por esta razón, un joven inglés de familia relacionada con el textil, alrededor de 1716 se propuso investigar cómo acelerar la producción de prendas. Y para ello, viajó a Piamonte (Italia), donde se encontraban los artesanos más habilidosos en la producción de seda. Era el centro de I+D europeo de esta artesanía. Su secreto consistía en algo muy sencillo: molinos de agua para impulsar las “máquinas”. Desentrañar exactamente el secreto de esta tecnología era toda una misión de espionaje industrial. El joven inglés era conocido como John Lombe.

Una vez en Italia, gracias a un soborno a un sacerdote, Lombe logró que le contratasen en uno de estos talleres. Y con un poco más de soborno, convenció a su encargado de que le dejaran trabajar en el turno de noche. Fue durante estos turnos, cuando el hábil inglés se dedicó a hacer bocetos de las máquinas telares de Italia y los molinos, y un año más tarde, en 1717, huyó a Inglaterra a entregárselos a su hermano. Y una vez allí, a salvo, patentaron la tecnología robada a los italianos, y se dedicaron a la construcción entre 1717 y 1721, de la que se conoce como la primera fábrica moderna de la historia. Contaba con un molino de agua, que era una copia mayor del taller italiano. Pero se localizaba a orillas del río Derwent, en pleno corazón de Inglaterra, en Derby. Seguía siendo una fábrica de producción de seda, y fue un rotundo éxito. Aún hoy se conserva esta hazaña, restaurada.

Cuando se descubrió el pastel, los italianos entraron en ira, y cuenta la leyenda que el mismo rey de Cerdeña envió a una mujer a infiltrarse en la fábrica de Derby y asesinar a John Lombe. A fin de cuentas, la tecnología italiana estaba también muy protegida y se consideraba una estrategia nacional.

Años más tarde, en 1769, un joven escocés presentó la patente número 913, consistente en la mejora de una idea para achicar agua de las minas de carbón, que había desarrollado décadas antes un sacerdote. Había nacido el motor de vapor, el cual fue un gran catalizador en el desarrollo de más fábricas modernas de producción de lana y algodón. Fue probablemente la riqueza que obtuvo Inglaterra gracias a su industria textil, uno de los principales factores para que la Revolución Industrial ocurriera en Inglaterra y no en otro país europeo. Ya que a partir de la segunda mitad del s. XVIII, un único estado contaba con la materia prima, el mercado, y la tecnología. Inglaterra financió sus fábricas e innovaciones técnicas gracias a todos los rendimientos económicos que obtuvieron vendiendo ropa a Europa y a sus colonias.

Estos desarrollos socioeconómicos no solo aportaron riqueza y prosperidad al país, sino también algunos horrores como el trabajo infantil, las clases sociales y la contaminación, tal y como inmortalizó en sus novelas Charles Dickens.

LA REVISTA DYNA DE LOS INGENIEROS INDUSTRIALES ASCIENDE AL CUARTIL Q3 EN JCR

PUBLICACIONES DYNA — Tue, 26 Oct 2021 00:00:00 +0200

PASA AL CUARTIL SUPERIOR EN EL GRUPO DE INGENIERIA MULTIDISCIPLINAR

• Incrementa su factor de impacto un 40% con respecto al del año pasado, situándose en 1.352
• Única en español en el exclusivo grupo de revistas de ingeniería general en Web of Science (WoS)
• Asimismo, aumenta su impacto un 37% en el indicador Citescore de Scopus, pasando del 0.8 a 1.1

Journal CItation Reports (JCR) es un informe obtenido a través una herramienta informática que evalúa la relevancia de las principales revistas científicas del mundo en base a su Factor de Impacto entre los investigadores. Se trata de un sistema de consulta incluido en la plataforma Web of Knowledge (WoK) que ofrece datos estadísticos de citas de más de 9000 revistas, entre ellos el Factor de Impacto, que permiten determinar la importancia relativa de las mismas dentro de sus categorías temáticas.

El factor de impacto es una medida de la importancia de una revista científica y se calcula generalmente con base en un periodo de 2 años. Por ejemplo, el factor de impacto en el año 2019 para una determinada publicación puede calcularse como sigue:

A = Número de veces en que los artículos publicados en esta revista en el periodo 2017-2018 han sido citados en artículos de otras revistas a las que da seguimiento WoK a lo largo del año 2019
B = Número de artículos de investigación publicados en esta revista en el periodo 2017-2018.
--> Factor de impacto 2019 = A/B

DYNA está incluida dentro del grupo Ingeniería Multidisciplinar desde el año 2009 y la tendencia de su Factor de Impacto se consolida presentando una evolución estable y creciente como puede comprobarse en la figura adjunta. En este grupo se incluyen las 90 revistas de ingeniería general más importantes del mundo, siendo DYNA la única revista en español dentro del mismo y posicionándose en el puesto 67, dentro del cuartil Q3.

En el gráfico adjunto del informe JCR se puede ver la evolución en el periodo 2015-2020 del factor de impacto de DYNA

Actualmente DYNA presenta un Factor de Impacto de 1.352 que ha supuesto un 40% de incremento frente al valor del año pasado. Este nuevo factor de impacto indica que por cada artículo que se publican en DYNA, 1.33 son citados en alguna de las mejores revistas del mundo incluidas en Web of Science.

La oportunidad de que los ingenieros españoles tengan acceso a una revista científica de esta categoría, permite que puedan publicar sus investigaciones de una manera ágil y cercana, garantizando su impacto internacional.

Por un costo inferior al de otras revistas, la ingeniería española puede publicar trabajos de investigación realizados en nuestras Empresas, Centros Tecnológicos y Universidades, con la máxima proyección internacional, por la inclusión de DYNA en los directorios más importantes del mundo: Web of Science, JCR, Scopus, Pascal,… donde profesores, doctorandos e investigadores buscan información diariamente.

La revista DYNA editada por Publicaciones DYNA SL, es el Órgano Oficial de Ciencia y Tecnología de la Federación de Asociaciones de Ingenieros Industriales de España (FAIIE).

Fundada en Bilbao en 1926, Publicaciones DYNA edita asimismo otras 3 revistas de mayor especialización en diferentes disciplinas de la Ingeniería:

DYNA Energía y Sostenibilidad (Tecnologías energéticas y sostenibilidad) - www.dyna-energia.com
DYNA Management (Gestión organizacional) - www.dyna-management.com
DYNA New Technologies (Nuevas tecnologías emergentes) - www.dyna-newtech.com

La editorial quiere agradecer a todos sus grupos de interés (autores, evaluadores, consejos de redacción y asesor y suscriptores) su contribución a este importante logro.

Volar: solo los estúpidos lo intentarían

PUBLICACIONES DYNA — Thu, 01 Jul 2021 00:00:00 +0200

Fue tal el éxito y prestigio de este negocio, que dos siglos más tarde estaba expandida por toda Europa. La empresa pertenecía a la familia Montgolfier. Los portadores de estos ilustren apellidos que pasaron a la historia un par de siglos después, no eran realmente 2 hermanos, sino 16, y todos ellos se dedicaban a la industria familiar. De todos ellos, nos vamos a centrar en Joseph-Michel y Jacques-Étienne. El primero, era lo que hoy conoceríamos como un manitas, con una mente técnica brillante, mientras que el segundo, era un gran administrador del negocio. Esta disparidad les hizo una de los equipos más exitosos de la historia.

Tenemos muy poca certeza de cómo se les ocurrió diseñar su globo aerostático. Algunos hablan de la inspiración de la falda de la mujer de Joseph al secarse en una estufa de carbón.

El caso es que ni cortos ni perezosos, los hermanos se pusieron manos a la obra, y empezaron a realizar experimentos en 1782. Envalentonados por los resultados, convocaron al pueblo de Annonay para una demostración pública. Era el 4 de junio de 1783. El globo, hecho con paneles de tela de algodón y papel cosidos con lino, se elevó como se esperaba, y aterrizó lentamente 9 minutos y medio después a más de 2km, sobre un viñedo de Pourrat.

Ahí, se autodestruyó por las chispas de su propio combustible. Las noticias del acontecimiento corrieron como la pólvora hasta llegar a la capital, y despertó tanto interés, que los hermanos dieron comienzo a una serie de exhibiciones.

En realidad, los hermanos no entendían muy bien por qué funcionaba su invento. Pensaban que el humo negro denso era parte de la magia, por lo que quemaban objetos que creaban el más denso humo posible, como lana, paja o zapatos viejos. No cayeron en que el calor era el elemento esencial de su invento. Es más, creyeron que habían desarrollado un gas nuevo, más ligero que el aire. Le llamaron el gas Montgolfier. Sin embargo, su mayor éxito fue la prueba y error. A pesar de ser ellos los inventores, eran demasiado cautos como para montarse en su propia nave.

El 19 de septiembre del mismo año, el rey Luis XVI propuso tirar a dos convictos desde el globo. Sin embargo, probablemente los hermanos Montgolfier se lo pensaron mejor, y enviaron en una cesta a los primeros tres seres vivos que volaron en este invento del Hombre: una oveja, un pato y un pollo, y el globo fue bautizado como Réveillon. El vuelo fue presenciado por los reyes y 130.000 personas. También fue un éxito. Ya solo quedaba el experimento final: el vuelo tripulado.

Finalmente, esta hazaña tuvo lugar el 21 de noviembre de 1783, en el que los audaces aventureros fueron el físico Jean François Pilatre de Rozier y el marqués d'Arlandes. Salió a las mil maravillas, y lo presenciaron miles de parisinos y la familia real. Conviene destacar que Pilatre de Rozier pertenecía a la Academia Francesa de Ciencias, la cual había llegado a la conclusión en 1780 de la imposibilidad de volar, y que solo los tontos lo intentarían. Por lo tanto, el impacto de los habitantes de la época al presenciar semejante hazaña ingenieril era poco menos que la de presenciar un milagro, que provocaba tanto asombro como miedo.

Los líderes franceses se encandilaron tanto del invento, que se creó el Cuerpo Especial de Globos Aerostáticos, para misiones de reconocimiento militares. Y es que el empleo militar de estos globos se les ocurrió a muchas personas, y el primer bombardeo aéreo ocurrió en 1849, en el asedio a Venecia. Por no hablar de lo temidos que fueron los globos en la Primera Guerra Mundial, y basta comprobarlo con esta red desplegada en Londres, en la figura adjunta. Cómo serán de efectivas estas armas, que aún hoy en día se emplean globos incendiarios en los ataques en la región de Gaza.

Los Montgolfier comenzaron a conquistar el cielo, y eso derivó en una nueva era para el ser humano, a los que les acompañó nuevos retos y oportunidades.

No queremos sentirnos en nuestra ciudad como en un capítulo de Black Mirror

PUBLICACIONES DYNA — Mon, 26 Apr 2021 00:00:00 +0200

Si la pandemia del COVID-19 ya era el telón de fondo de una novela de George Orwell, a eso podemos añadir la progresiva incorporación de tecnología robótica a los cuerpos y fuerzas de seguridad de multitud de ciudades y países. Pero centrémonos en el caso de Nueva York. En esta ciudad, está atrayendo el debate público el uso del robot de Boston Dynamics, Digidog. Una especie de perro mecánico de 30kg de peso.

La primera vez que apareció este robot fue en octubre de 2020, por unos disparos en Brooklyn. Tras los primeros tiros, la policía liberó al autómata. Y semanas más tarde, en diciembre, volvió a aparecer. En esta ocasión, para llevar comida a unos secuestradores en el barrio de Queens.

Y ha sido en su tercera intervención conocida, cuando se ha levantado bastante revuelo en torno a esta tecnología. Todo comenzó el 23 de febrero del año en curso: en un apartamento de la calle 227, en el barrio del Bronx, dos hombres estaban siendo torturados y permanecían secuestrados por unos delincuentes. Una de las víctimas, logró escapar y en su huida alertó a la policía, quien acudió inmediatamente.

Tras analizar la situación, la policía decidió desplegar el Digidog. El ingenio está equipado con cámaras de visión nocturna, inteligencia artificial y cuenta con la posibilidad de recoger y transmitir mensajes de audio, y según declaró la propia policía, se empleó para despejar y hacer una inspección del escenario: los secuestradores y las víctimas no se encontraban ya en el apartamento. Pero no ha trascendido nada más.

Tras este episodio, una de las congresistas demócratas más activas, Alexandria Ocasio-Cortez, denunció en Twitter el sesgo de barrios de clase baja en los que se estaba patrullando con esta unidad mecánica, y encendió un debate público sobre estas tácticas policiales.

A fecha de la redacción de este artículo, los medios también recogieron una cuarta intervención, en abril de 2021, en la que el robot entró en una casa en la que un hombre mantenía secuestrados a una mujer y a su bebé. La policía declaró que el robot no tuvo una parte activa en esta operación, y que el asaltante fue arrestado.

En las cuatro actuaciones citadas, las explicaciones de los agentes del orden de Nueva York han sido más bien escasas, por lo que el empleo de este tipo de armas presenta serias dudas sobre la proporcionalidad policial, métodos de vigilancia y transparencia que requiere todo tipo de seguridad ciudadana.

El Digidog no representa el primer intento de esta privatización y tecnificación de la vigilancia: la policía de este estado ya contaba con un software de inteligencia artificial para predecir las localizaciones donde se iban a producir un delito, al más puro estilo Minority Report. Sin embargo, tal y como revelan obras como Weapons of Math Destruction, este tipo de algoritmos están entrenados con datos históricos, por lo que una zona conflictiva, para un algoritmo de machine-learning, nunca dejará de serlo.

El cuerpo de policía se escuda alegando que desde 1970 emplean algún tipo de robot que ayudan a salvar vidas, y que el Digidog en cuestión no está armado. Sin embargo, diferentes grupos activistas han demostrado lo fácil que es equiparle con un arma. Es más, este escenario, ya ha acontecido.

Ocurrió en julio de 2016, en Dallas. Un francotirador había matado ya a 5 policías, y herido a otros 7. En estas circunstancias, el cuerpo de seguridad afirma que se vio obligado a enviar a un robot hacia el criminal (en la imagen de la derecha), y cuando éste estuvo lo suficientemente cerca, explotar mediante la carga de C-4 que llevaba y matar al asesino. Se cree que fue la primera víctima mortal de la policía, con estas técnicas. Casualmente, el criminal, Micah Johnson, era de raza negra.

¿O por qué no imaginar que un día, a una escena de un francotirador atrincherado en una azotea, la policía no enviase a un robot Packbot, el cual ya se ha empleado en conflictos militares? Packbot tiene la particularidad de detectar la procedencia de los disparos de francotirador, y disparar de manera automática hacia su origen. ¿Se imaginan que un telediario abriera con este titular? ¿Tuvo realmente alguna oportunidad de justicia el francotirador?

La adquisición de estas soluciones tecnológicas están, además, bajo la sombra de la sospecha de corrupción, que no ayuda precisamente a tranquilizar a los ciudadanos. La pasada semana, Jamaal Bowman, congresista de Nueva York, puso en duda la necesidad de inversión en este tipo de iniciativas, antes que en otras más sociales y necesarias. ¿Hay intereses comerciales o de corrupción, aparte de los civiles?

Además de los ejércitos más poderosos del mundo, también los diferentes cuerpos de seguridad del estado están empleando cada vez armas más tecnológicas. Lo correcto es preservar las correctas actuaciones policiales y la seguridad ciudadana, sin incumplir las condiciones de vigilancia masiva, sesgo de datos o desproporcionalidad de la que he hablado antes. El futuro era esto, y si no lo regulamos, será un futuro distópico.

¿Quién ganará la batalla por el dominio mundial de la Inteligencia Artificial?

PUBLICACIONES DYNA — Mon, 22 Mar 2021 00:00:00 +0100

La batalla entre las grandes potencias mundiales por convertirse en referente en el desarrollo de Inteligencia Artificial, y responsable para muchos expertos de la Cuarta Revolución Industrial, ya está en marcha. La mayoría de los estudios apuntan a que Estados Unidos es el líder mundial en materia de Inteligencia Artificial (IA). Ricardo Moya, experto en Inteligencia Artificial de IMF Institución Académica, vaticina que la carrera por el dominio de esta tecnología en el mundo podría ganarla China en los próximos años. Asegura, en este sentido, que cuando se habla de dominación o liderazgo de la IA se han de tener en cuenta dos perspectivas: la económica y la científica. Y es que, si bien todos los países tienen como objetivo el liderazgo económico, éste no puede darse sin un buen posicionamiento en el ámbito científico.

“China es el país que más publicaciones científicas ha aportado en los últimos años, seguida de Europa y Estados Unidos. Sin embargo, son las publicaciones de Estados Unidos las que mayor impacto (calidad científica) tienen. En cuanto a patentes relacionadas con la IA, Estados Unidos es el líder, bastante por delante de China, quien en 2018 ocupo el octavo puesto”, señala Moya. Ahora bien, si se analiza el liderazgo económico, a pesar de que parezca obvio decir que Estados Unidos es quien lidera esta área por contar con empresas como IBM, Microsoft y Google, referentes mundiales en esta tecnología, el Índice de Inteligencia Artificial de la Universidad de Stanford, afirma que Estados Unidos y China están prácticamente a la par, según indicadores relativos al ámbito económico y al I+D.

De acuerdo con The Global AI Index impulsado por Tortoise Media, medio independiente, el liderazgo de Estados Unidos se centra en ámbitos como el talento, la infraestructura, la investigación e inversiones empresariales. Mientras, China es líder en cuanto al desarrollo de esta tecnología y se ha de resaltar, como resalta Moya, que además cuenta con un punto diferencial, que es la estrategia gubernamental, mucho más avanzada que la de Estados Unidos. Y es precisamente este punto el que puede hacer que China sea el líder mundial de la IA en el futuro próximo, puesto que el Gobierno chino está apostando de manera ambiciosa por esta tecnología con las empresas más punteras del país asiático como son Alibaba, Baidu y Tencent, teniendo esta última el ecosistema de datos más importante del mundo construido alrededor de su aplicación WeChat, que ofrece servicios de mensajería, redes sociales, pagos online y otras funcionalidades digitales.

En definitiva, según Ricardo Moya, el liderazgo actual de Estados Unidos en materia de inteligencia artificial está amenazado por China, que podría sobrepasarle razonablemente pronto. No obstante, ese sorpasso puede darse bajo unas condiciones más que cuestionables. “Estados Unidos, junto con Europa, se centran en un desarrollo de la IA sostenible teniendo en cuenta aspectos como la ética, la privacidad de las personas, la sostenibilidad, la inclusión etc. no siendo así en el caso de China, que está enfocado en el crecimiento sin tener en cuenta estos temas, tal y como está pasando con la aplicación WeChat de Tencent que, con miles de millones de usuarios activos al mes, es usada por el Gobierno chino como medio de vigilancia y espionaje de sus ciudadanos, lo que supone un uso poco ético de la IA con esos datos”, remarca el profesor de IMF Institución Académica.

Posición de España

¿Y España? Según Ricardo Moya y siguiendo el índice citado anteriormente, nuestro país suele estar en torno al vigésimo puesto a nivel mundial, si bien otros rankings lo sitúan en la posición undécimo quinta, destacando en el ámbito de la estrategia gubernamental. Uno de los hechos más destacados es que España tenga una Secretaría de Estado de Digitalización e Inteligencia Artificial que depende directamente del Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital. En este aspecto, a finales del año pasado, se presentó la Estrategia Nacional de Inteligencia Artificial (ENIA), anunciando una inversión pública de 600 millones de euros para el periodo 2021-2023, confiando en que esta inversión movilice en torno a unos 3.300 millones de inversión privada.

En cuanto al enfoque científico, cabe destacarse que España está bastante bien posicionada en cuanto a la calidad de producción de contenido científico, principalmente creado en las universidades, aunque cada vez son más los investigadores que denuncian la baja transferencia de conocimiento que hay entre las universidades y las empresas, un punto que se debería potenciar con el fin de aumentar la transferencia de esas investigaciones en el tejido empresarial español.

Respecto a la posición que ocupa España comparándola con el resto de los países de la Unión Europea, hay que resaltar que se encuentra en la parte media-alta de la tabla. Países como Alemania, Francia, Italia o Finlandia están mejor posicionados que España en cuanto la IA.

Aplicaciones más extendidas

Los asistentes virtuales, el aprendizaje automático (Machine Learning y Deep Learning), el reconocimiento de patrones y la robótica son algunas de las aplicaciones más extendidas dentro de la IA. Esto lo podemos comprobar en nuestro día a día cuando por ejemplo hacemos uso de redes sociales, realizamos compras online o consumimos contenido por internet, donde estas plataformas ofrecen contenido personalizado en base a nuestros gustos, aprendidos por algoritmos de IA.

Respecto a si la IA tiene la capacidad de resolver grandes desafíos como el cambio climático, la pobreza o el Covid, la respuesta es que por si sola no tiene esa capacidad, pero sí que tiene la capacidad de ayudar al ser humano a mitigar estos problemas. “La IA la tenemos que ver como un conjunto de herramientas muy potente capaz de resolver problemas o desafíos muy complejos y estos desafíos pueden tener finalidades muy diversas, desde muy buenas hasta muy perjudiciales. Una de las aplicaciones de la IA de la que no se suele hablar mucho es la de resolver problemas de optimización y precisamente la contaminación, la pobreza o la gestión del Covid podría verse mejorada aplicando este tipo de técnicas”, afirma Moya.

Estudios COVID-19 retractados todavía se citan de forma rutinaria

PUBLICACIONES DYNA — Thu, 04 Feb 2021 00:00:00 +0100

En junio de 2020 dos de las revistas médicas más importantes se retractaron cada uno de un estudio de alto perfil de los pacientes con COVID-19. En un examen de los más recientes 200 artículos académicos que citan esos artículos, Science encontró que más de la mitad, incluyendo muchos en revistas líderes, utilizaron los artículos deshonrados para apoyar los hallazgos científicos y no notaron las retractaciones.

Ambos artículos COVID-19 retraídos, uno en The New England Journal of Medicine (NEJM)y el otro en The Lancet, se basaron en lo que parecía ser una enorme base de datos de registros de pacientes compilados de hospitales de todo el mundo por Surgisphere. El artículo de Lancet del 22 de mayo de 2020 mostró ostensiblemente que la hidroxicloroquina, una droga antipalúdica promovida por el expresidente Donald Trump y otros, podría dañar en lugar de ayudar a los pacientes de COVID-19.

Sin embargo, pronto surgieron preguntas sobre la validez, e incluso la existencia, de la base de datos Surgisphere, y las retractaciones siguieron el 4 de junio(Science,12 de junio de 2020). Pero de los 200 artículos examinados, todos publicados después de las retractaciones, 105 citaron inapropiadamente uno de los estudios deshonrados. En varios casos fue una fuente primaria para un metanálisis que combina múltiples estudios para extraer conclusiones.

Ivan Oransky, cofundador del sitio web Retraction Watch, dice que tales errores ocurren porque "las personas intencional o negligentemente no revisan las referencias". Muchos autores copian y pegan listas de citas aparentemente relevantes de artículos similares sin leerlas realmente, dice. "Es aterrador. Es terrible, pero común.

Algunas de las citas contaminadas aparecieron en publicaciones importantes. Por ejemplo, tres artículos en PLOS ONE.

La dependencia del trabajo retractado puede ser perjudicial, y si tiene implicaciones clínicas, puede resultar en riesgos directos para los pacientes.

Retraction Watch publica una base de datos de retracción gratuita que se ha integrado en una serie de servicios automatizados para comprobar citas, incluyendo scite.ai, Zotero y RedacTek. El hecho de no utilizar estas herramientas es un flaco favor a los lectores e investigadores.

Oransky estima que en la biomedicina, hasta el 90% de las citas a papeles retraídos no mencionan su caída en desgracia.