LA BÚSQUEDA ALREDEDOR DEL MODELO ESTÁNDAR

REVISTA DE INGENIERIA 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.

LA COMUNIDAD EUROPEA APUESTA POR EL HIDRÓGENO

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Wed, 10 Apr 2024 00:00:00 +0200

Los dos primeros fueron puestos en marcha ya en 2022 y los dos segundos se comunicarán oficialmente dentro de 2023 y en 2024.
Hy2Tech
Contaba con 41 proyectos de 35 empresas en el momento de su aprobación, presentados por 15 Estados miembros: Alemania, Austria, Bélgica, Chequia, Dinamarca, Eslovaquia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Italia, Países Bajos, Polonia y Portugal. Su propósito es servir de pionero y facilitador de todos los demás proyectos, mediante el avance de las tecnologías pertinentes en los ámbitos de la producción, la infraestructura y la utilización del hidrógeno para su explotación comercial y económica. Se centra en la producción de hidrógeno renovable y con bajas emisiones de carbono utilizando principalmente la electrólisis. El uso de hidrógeno en pilas de combustible, el almacenamiento, el transporte y la distribución, seguidos del uso final en la industria y el transporte, con un claro énfasis en el sector de la movilidad.
Hy2Use
Se aprobaron 35 proyectos de 29 empresas y otros 2 proyectos de 2 empresas fueron tramitados por la Asociación Europea de Libre Comercio. Este total de 37 proyectos fueron presentados por 13 Estados miembros más Noruega: Austria, Bélgica, Dinamarca, Eslovaquia, España, Finlandia, Francia, Grecia, Italia, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal y Suecia. Abarcará una amplia parte de la cadena de valor del hidrógeno mediante el apoyo a la construcción de infraestructuras, especialmente electrolizadores a gran escala e infraestructuras de transporte, para la producción, almacenamiento y transporte de hidrógeno renovable y bajo en carbono y el desarrollo de tecnologías innovadoras y más sostenibles para la integración del hidrógeno en los procesos industriales de múltiples sectores, especialmente aquellos que presentan mayores dificultades para la descarbonización, como el acero, el cemento y el vidrio reduciendo así la dependencia del gas natural.
Hy2Infra
Recientemente se ha aprobado este grupo preparado y solicitado por siete Estados miembros: Francia, Alemania, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal y Eslovaquia. Se orienta a los temas de infraestructura, que no están cubiertos por los dos primeros. Comprende el despliegue de grandes electrolizadores (hasta un total de 3,2 GW)), gasoductos de transporte y distribución (unos 2.700 km), de instalaciones de almacenamiento a gran escala (al menos hasta 370 GWh) y a la construcción de terminales de manipulación e infraestructuras portuarias conexas para los buques de transporte de hidrógeno líquido (LOHC) para la manipulación de 6.000 T al año.

UNA PROPUESTA DE LA OFICINA DE ENERGÍA NUCLEAR DE LOS EE.UU.

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Fri, 22 Mar 2024 00:00:00 +0100

Recientemente, la Oficina de Energía Nuclear, del Departamento de Energía (DOE) de Norteamérica, ha presentado una propuesta con sugerencias para la aplicación de esa tecnología. Con el título de 8 cosas que se deben saber para convertir plantas de carbón en energía nuclear, expone las posibilidades y ventajas de esa transformación. De las numerosas plantas alimentadas con carbón existentes en Norteamérica, un 30% deben ser retiradas hasta 2035 y con el esperado aumento del consumo y con la meta de cero carbono para 2050, se necesitará una generación suplementaria de 200 GW para esa fecha. Qué mejor que aprovechar la tecnología SMR para transformar esas plantas reutilizando los elementos de las mismas.
Según es documento, hasta un 35% de esas plantas (hasta 300 en número) a retirar pueden ser reutilizadas por su transformación a nuclear. Ello no solo preservaría los empleos en las plantas, sino que crearía nuevos y con mayor nivel técnico y mayores salarios; fomenta la actividad económica e impositiva en las localidades afectadas, con posibles mejoras en las infraestructuras y servicios públicos; beneficia el medioambiente y la salud de la comunidad (las centrales de carbón emiten hoy día el 20% del total de gases de efecto invernadero en los EE.UU.); y economiza hasta un 35% del costo de una central nuclear nueva equivalente. A eso se suman las ayudas ofrecidas por la Administración para este cambio: la oficina Gateway for Accelerated Innovation in Nuclear (GAIN) presta apoyo técnico para ello.
Hasta ahora, 11 estados (Wyoming, Arizona, Colorado, Kentucky, Maryland, Montana, North Carolina, Pennsylvania, Utah, West Virginia, Wisconsin) han mostrado interés en esa operación, y en el primero de ellos, Wyoming, la empresa TerraPower planea construir el primer reactor NATRIUM en la localidad de Kemmerer en una central ya parada. TerraPower, que incluye a Bill Gates entre sus partícipes, comenzó sus desarrollos con China, pero a causa de la situación política, los ha terminado con GE e Hitachi.
NATRIUM es un reactor combinado con almacenaje de energía, que utiliza sales de sodio fundidas como vehículo, con 345 MWe de potencia y 500 MW x 5,5 horas de capacidad de almacenaje. Está autorizado por el DOE a construir el reactor citado a título de demostración.

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

REVISTA DE INGENIERIA 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.

EL PROBLEMA OCULTO TRAS LA PROLIFERACIÓN DE AEROGENERADORES OFFSHORE

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Wed, 13 Mar 2024 00:00:00 +0100

Sin embargo, la dotación mundial de aerogeneradores sigue creciendo. Se calcula actualmente un “población” mundial de unas 350.000 máquinas de las que 12.000 serían ya offshore. Cubiertas ya las mejores posibilidades terrestres y buscando mejores rendimientos, el mercado se dirige a las offshore que, con el objetivo de una transición hacia la generación totalmente renovable, podrían necesitar a plazo medio unas 200.000 máquinas más y, sobre todo, buscando los tamaños más grandes posible. Los promotores de estos parques han ejercido una fuerte presión sobre los fabricantes para la reducción de precios, mejora de garantías y penalidad en plazos de entrega que han provocado crisis en varios de ellos.
Pero, además, hay un problema oculto que ha salido a la luz en un artículo publicado en la Harvard Business Review con el título The Long-Term Costs of Wind Turbines: que no se tiene en cuenta de una forma apropiada para el cálculo de los costos de la energía producida los gastos que supone el mantenimiento del aerogenerador durante su vida útil y, menos aún, lo que supone la retirada y reciclaje de las máquinas obsoletas por sustitución o desaparición tras esa vida útil, estimada entre 25 y 40 años. Todos estamos pagando en las facturas de energía lo que se precisa para la eliminación de las centrales nucleares cuando se decide cesar su funcionamiento, pero todo son alabanzas para la energía eólica sin tener en cuenta que también tendrán un final y, tanto el mantenimiento como si se decide que sean sustituidas o eliminadas, hay un coste que se debe tener en cuenta.
Los autores comparan la situación con el comienzo y auge de los pozos de petróleo que en los EE.UU. se cuentan por miles, de los que nunca se consideró la eliminación y acondicionamiento del entorno cuando quedaron agotados. Consideran que nos exponemos al abandono de miles de aerogeneradores obsoletos en el paisaje terrestre y marítimo en un futuro en el cual hayamos prescindido de ellos. Complementariamente han calculado que, si se tuvieran en cuenta los costos de mantenimiento y decomisado final, la carrera hacia unos tamaños cada vez mayores de aerogenerador no tiene sentido y fijan un tamaño de álabe óptimo entre 70 y 80 m de longitud.
Como conclusión y considerando en el caso offshore que la distancia a la costa tiene notable influencia en esos costes, calculan que, por ejemplo, en un parque a 35 km de la costa son preferibles cuatro turbinas con palas de 75 m que tres con palas de 90 m, generando las dos propuestas la misma cantidad de energía.

¿CÓMO FUNCIONA EL APROVISIONAMIENTO DE LITIO PARA LOS FABRICANTES DE AUTOMÓVILES?

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Wed, 13 Mar 2024 00:00:00 +0100

Los fabricantes de vehículos eléctricos pueden adquirir las baterías elaboradas por marcas especializadas (Panasonic, LG Energy Solutions, CATL, etc.), aunque algunos, como TESLA, han comenzado a instalar plantas propias que trabajan con la tecnología aportada por alguna de esas marcas.
La mayor parte de la extracción de litio bruto se realiza, a partir de mineral en Australia, y a partir de salmuera en Chile, pero el refinado para obtener el producto utilizable en las baterías se efectúa sobre todo en China, que actualmente representa más del 75% de la capacidad mundial de procesamiento. Hay propuestas para que se anime en los países desarrollados a instalar plantas para el refino del mineral de litio al hidróxido o carbonato necesario, pero no parece que se haya aun reaccionado en este sentido.
Desde 2020, cuando los precios del litio alcanzaron máximos históricos, han descendido hasta de 2023 y se han mantenido bajos en los primeros meses de 2024. Los precios de otros metales clave para baterías también han disminuido, sobre todo porque el crecimiento de las ventas de vehículos eléctricos ha caído en la mayoría de los mercados mundiales. Según prevén los analistas, los costes de las baterías de los vehículos eléctricos es muy posible que caigan un 40% entre 2022 y 2025 y ello acercaría sus precios a los vehículos de combustión interna, con el consiguiente aumento de la demanda.
No solamente el litio tuvo su máximo precio en los años 2020 o 2021, también lo hizo el cobalto que igualmente ha descendido desde entonces. Este producto, obtenido sobre todo en la República Democrática del Congo acarrea el estigma de una producción asociada al trabajo infantil y abuso de derechos humanos. Muchos VE tienen sus baterías de tipos con elevados contenidos de cobalto, aunque las investigaciones se enfocan a conseguir los mismos rendimientos aplicando variantes con manganeso y aluminio. Los tipos con fósforo (LFP) son vía esperanzadora para una mayor competitividad.

EL CO2 EMITIDO SIGUE AUMENTANDO EN 2023 AUNQUE CON MENOR INTENSIDAD

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Wed, 13 Mar 2024 00:00:00 +0100

Recordemos que tras el descenso en los críticos años de la COVID-19, donde el global de las emisiones marcó un descenso a 34,4 GT en 2020 con 1,9 GT menos que el año anterior, éstas se recuperaron totalmente en 2021 y han seguido creciendo hasta las 37,2 GT actuales, exactamente 0,41 GT entre 2022 y 2023, un 1,1% que llega a un máximo histórico, subida de la que el 65% ha sido producida por un mayor consumo de carbón para generación eléctrica. La IEA achaca como una de las causas la sequía mundial generalizada, culpable del aumento en 0,17 GT entre 2022 y 2023.
Si contemplamos solamente las llamadas economías avanzadas, vemos que a pesar de haber incrementado en 2023 su PIB un 1,7% sus emisiones han disminuido un 4,5% (0,52 GT) debido a una serie de factores, como el fuerte despliegue de las energías renovables, el cambio del carbón al gas en Estados Unidos, pero también una producción industrial más débil en algunos países y un clima más benigno.
Las emisiones en China aumentaron en torno a 0,565 GT en 2023, siendo indudablemente el mayor incremento a escala mundial y suponiendo el crecimiento económico del país el más intensivo en emisiones después de la pandemia y a pesar de que ha seguido siendo el que más ha sumado del mundo en medios para la generación eléctrica renovable, quizá también por el mal año hidrológico. Las emisiones per cápita en China son ahora un 15% superiores a las de las economías avanzadas.
En la India, el fuerte crecimiento del PIB aumentó las emisiones en 0,190 GT. Pero el monzón, que siempre incrementa la demanda de electricidad, trajo pocas precipitaciones y redujo la producción hidroeléctrica, lo que hizo incrementar la generación con carbón y contribuyó a cerca de una cuarta parte del aumento de sus emisiones totales en 2023. A pesar de eso, las emisiones per cápita de la India siguen siendo muy inferiores a la media mundial. Quedan aún en el aire dos preguntas clave: cuánto irán incrementando las emisiones los países que exijan mayor generación eléctrica y número de vehículos para sus habitantes y cuándo se llegará a un proceso de descenso de emisiones global permanente y mantenido.

¿QUÉ PIENSA HACER ALEMANIA CON LAS PALAS DESECHADAS DE SUS AEROGENERADORES?

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Wed, 13 Mar 2024 00:00:00 +0100

Los álabes de una turbina están en constante movimiento y expuestos a todas las inclemencias meteorológicas. Se diseñan para 20 años de vida útil, aunque eso no significa que haya que cambiarlas a esa fecha: como su carga puede no ser continuamente la máxima si se conoce el historial puede predecirse la necesidad o no de hacerlo y prorrogar su vida útil. En el proyecto BLADAPTATION, los investigadores de Fraunhofer se centran exclusivamente en las palas del rotor, utilizando para este tema la inteligencia artificial.
Un estudio reciente ha determinado que, en Alemania, además de los 15-000 álabes cambiados a 2024 otros 72.000 deberán ser retirados en los tres años siguientes. Ya ha sido necesario disponer de depósitos para alojar miles de álabes que esperan turno de reciclaje: el acero y el hormigón de los aerogeneradores tienen sus métodos probados, pero los álabes aun presentan importantes dificultades. Las grandes palas de los aerogeneradores están hechas de plástico reforzado con fibra de vidrio, plástico en espuma y madera de balsa pegada con resina. Hasta ahora y como única solución viable solamente se practicaba y se continúa practicando, el troceado de los álabes retirados y su introducción en los hornos de cemento como combustible de alto contenido en carbono.
También se ha intentado, tras una incineración de los trozos, recuperar la fibra de vidrio para su reutilización y actualmente los investigadores de Fraunhofer intentan recuperar la madera de balsa por trituración de la misma para obtener una espuma de madera con la que se pueda preparar aislantes de construcción. Hace ya tres años, en estas noticias de DYNA presentábamos el Proyecto DecomBlades que la Unión Europea, consciente de la gravedad del problema, lanzaba como UN PROYECTO EUROPEO PARA RECICLAR ÁLABES DE AEROGENERADORES (https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/un-proyecto-europeo-para-reciclar-alabes-de-aerogeneradores). Repasando sus propuestas no encontramos más que la de acompañar a los álabes de nuevos aerogeneradores de una especie de “pasaporte” de identificación con los materiales de sus componentes. Sigue siendo una asignatura pendiente, cada vez de mayor gravedad: quizá el mayor avance será mejorar su fabricación y control para prolongar su vida el máximo de tiempo posible.

KEY - THE ENERGY TRANSITION EXPO SUPERA TODAS LAS EXPECTATIVAS, ASISTENCIA TOTAL DEL + 41

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Thu, 07 Mar 2024 00:00:00 +0100

Después de tres días de negociaciones intensas y análisis en profundidad de las cuestiones clave del sector, el evento se clausura hoy con un aumento en su asistencia total del 41% con respecto a 2023 (y de estos totales, los internacionales aumentan en un 60%), consolidando así su papel como red de referencia para la comunidad mundial de la transición energética.
El evento también ha incrementado en más de un 30% el número de marcas expositoras presentes, hasta un total de 830, el 35% de las cuales procedían del extranjero, con un fuerte componente chino, pero también del norte de Europa. La superficie de exposición se extendió por 16 pabellones, 4 más que en 2023.

Más de 120 conferencias animaron los pabellones del recinto ferial, centrando la atención en las transformaciones que están afectando al mercado de la energía.

Más de 500 grandes compradores y delegaciones internacionales, procedentes de 57 países, se dieron cita en la exposición gracias al apoyo del Ministerio de Asuntos Exteriores y Cooperación Internacional y de la Agencia ICE y a una amplia red de agentes internacionales y a la colaboración con las más importantes asociaciones italianas y extranjeras. África del Norte, África Subsahariana, Europa del Este y la zona de los Balcanes fueron las áreas más representadas.

KEY, que fue inaugurado el miércoles 28 de febrero por el Ministro de Medio Ambiente y Seguridad Energética Gilberto Pichetto Fratin, reflejó la fuerte vivacidad y efervescencia que están caracterizando al sector de mercado a nivel internacional, con la participación de operadores profesionales cualificados de todo el mundo.

El evento confirmó su papel de incubadora de nuevas empresas y PYME innovadoras italianas e internacionales. También el día de la inauguración se entregó por primera vez el Premio en memoria de Lorenzo Cagnoni, antiguo Presidente de IEG.

DPE – INTERNATIONAL ELECTRICITY EXPO
Simultáneamente a KEY, el pabellón A1 acogió por segundo año consecutivo la DPE - International Electricity Expo, el evento organizado por Italian Exhibition Group en colaboración con la Associazione Generazione Distribuita - Motori, Componenti, Gruppi Elettrogeni (Asociación de Generación Distribuida - Motores, Componentes, Grupos Electrógenos), ANIMA Confindustria - y la Federazione ANIE, dedicado al ecosistema de la generación eléctrica, transmisión, distribución, seguridad y automatización, que presentó la oferta italiana y europea de sistemas y componentes para la generación y distribución de electricidad, que están configurando el futuro energético de Europa y de la cuenca mediterránea.

KEY CHOICE - Unlock the future of PPA
Excelente debut para KEY CHOICE - Unlock the future of PPA, el evento B2B de KEY - The Energy Transition Expo, organizado por IEG - Italian Exhibition Group en colaboración con Elemens, celebrado en el Palacongressi di Rimini el día anterior a la inauguración de KEY.

KEY regresara al recinto ferial de Rimini del 5 al 7 de marzo de 2025

En Italia, 800 marcas para Key-The Energy Transition expo: La industria global sobre el futuro energético

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Tue, 27 Feb 2024 00:00:00 +0100

RIMINI, Italia, 22 de febrero, 2024 -- "La KEY-The Energy Transition Expo, la feria de referencia europea del Italian Exhibition Group (IEG) sobre transición y eficiencia energética programada en Italia, en el Rimini Expo Centre, del 28 de febrero al 1 de marzo, está a punto de comenzar", afirmó el CEO del grupo, Corrado Peraboni.
"En su segunda edición", afirmó Alessandra Astolfi, global exhibition director IEG, "la feria también ofrecerá eventos de talla mundial, definidos por el Comité Técnico-Científico dirigido por Gianni Silvestrini". Christian Previati, exhibition manager de KEY: "Hemos superado todas las expectativas con 800 empresas, +15% de marcas extranjeras y +25% más de compradores internacionales de Alemania, España, Francia, Holanda, Bélgica, Reino Unido, Europa del Este, los Balcanes, Turquía, África, Oriente Medio, América Latina y Asia Central".
120 eventos previstos
"KEY Energy Summit" iniciará el programa internacional con Alessandro Marangoni presentando el estudio de Althesys "La gobernanza del sistema, la clave de la transición", una estrategia coordinada para las energías renovables, el almacenamiento y las redes para descarbonizar Italia; En el mismo encuentro se incluirán propuestas de las asociaciones ANEV, ANIE Rinnovabili, Assoidroelettrica, CIB, Coordinamento Free, Elettricità Futura, FederIdroelettrica, Italia Solare. Traducción simultánea italiano-inglés disponible.
Del 29 de febrero al 1 de marzo "Scaling-Up an Sustainable electrification Africa, for Africa with Africa", el evento paralelo del próximo G7 Energía y Medio Ambiente que reunirá a líderes de la industria europea y representantes de los países africanos en KEY. Un evento internacional de dos días, organizado por RES4Africa, centrado en los países del norte de África y las regiones subsaharianas: el tema será estrategias innovadoras para equilibrar la seguridad energética y la sostenibilidad, innovación para una transición energética justa y herramientas de eliminación de riesgos para acelerar las inversiones para la electrificación sostenible (evento en inglés, con traducción simultánea en francés e italiano).
El jueves 29 de febrero tuvo lugar la presentación, con traducción simultánea italiano-inglés, de la nueva edición del informe 'Cadenas de suministro del futuro', promovido por la Fundación Symbola y el IEG, en colaboración con las asociaciones profesionales.
Y "Sesión de la Conferencia de Investigación EUPD | Abordar los desafíos del boom solar y de almacenamiento en Europa"", sobre las últimas tendencias y tecnologías, en inglés el viernes 1 de marzo, organizado por la Alianza Internacional de Almacenamiento de Energía y Baterías-IBESA.
Un listado parcial que ya demuestra el alcance internacional de KEY: el programa completo en el siguiente enlace.

LOS COLORES DEL HIDRÓGENO

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Tue, 13 Feb 2024 00:00:00 +0100

No existe hasta ahora y normativamente una nomenclatura aceptada común, por lo que pueden darse algunas variantes y bastante confusionismo al respecto. La razón de este apelativo a un combustible, considerado como vector energético de futuro, se encuentra en el considerado mayor o menor tipo de energía empleada en su fabricación, desde el punto de vista “renovable” o “climáticamente admisible”.
La particularidad del hidrógeno de necesitar una importante cantidad de energía para obtenerlo, hace que su utilización siempre resulte en una reducción en la eficiencia energética. Recordemos cifras: la electrolisis óptima del agua precisa entre 40 a 50 kWh para conseguir 1 kg de hidrógeno que necesita unos 15 kWh más para almacenarlo a presiones transportables. Este kg de hidrógeno encierra una energía potencial que no llega a 35 kWh, por lo que de la empleada para la hidrólisis solamente obtenemos orientativamente alrededor del 60%. Cifra que disminuirá según el medio empleado en aprovecharla: el uso del hidrógeno es un fuerte despilfarrador de energía, solamente justificado cuando se trate de sobrantes en procesos no regulables o para usos que no permitan otros medios, de ahí la conveniencia de calificarlo según su medio de producción.
Hidrógenos negro o marrón, obtenidos por reformado de carbón mineral o de lignito con vapor de agua. Desprendiendo CO2, otros gases y partículas.
Hidrógeno gris, obtenido por reformado de metano (gas natural) con vapor de agua: es el método industrial más común. Desprende CO2.
Hidrógeno azul, obtenido por el mismo proceso a partir del gas natural pero con captura y almacenaje del CO2 desprendido.
Hidrógeno rosa, obtenido por electrolisis del agua con energía generada en unidades nucleares de fisión. A veces se citan las variantes púrpura o rojo, según se emplee más intensamente el calor o catalizadores diversos.
Hidrógeno turquesa, reciente propuesta de obtención por pirólisis del metano que deja como residuo carbono sólido.
Hidrógeno verde, obtenido por electrolisis del agua con energía eléctrica generada por medios renovable. A veces, si esta energía es solar se le ha denominado amarillo.

NUCLEAR DE FISIÓN: ¿UNIDADES GRANDES O PEQUEÑAS MODULARES?

REVISTA DE INGENIERIA 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.

CHINA PUEDE CONVETIRSE EN EXPORTADORA LÍDER DE AUTOMÓVILES ELÉCTRICOS

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Tue, 06 Feb 2024 00:00:00 +0100

Tampoco había logrado con sus propios diseños abastecer ese mercado y no había sido capaz de desarrollar una marca competitiva de automóvil asequible y menos ser aceptados en los estándares de calidad-seguridad-emisiones occidentales: sus exportaciones habían sido irrelevantes.
Sin embargo, con la aparición de los vehículos eléctricos, el gigante asiático parece haber despertado de su letargo y, además de la ubicación de alguna marca occidental, como TESLA o VW, ha sido capaz de crear diseños propios que además de cubrir su demanda interna ha iniciado la conquista exterior: sus exportaciones de EV fueron de casi 500.000 en 2021, alcanzaron el millón en 2022 y superado el 60% de incremento en 2023, Japón, el mayor exportador de automóviles de todo tipo, se acercó a los 4 millones ese último año.
China comenzó con el siglo XXI su experiencia en el campo de vehículos híbridos o enchufables que pronto abandonó para centrarse en los puramente eléctricos: a ello le decidió su dominio de los productos componentes de las baterías de ion-litio, pero también el hecho de que la tecnología mecánica para fabricar el EV es diferente de la necesaria para los automóviles de combustión, aunque el entramado industrial de montaje y cadena de suministros es el mismo. A partir de 2007, China inició el camino que se apoyó entre 2009 y 2022 en importantes ayudas públicas y exención de impuestos que terminaron ese año, siendo sustituidas por una política crediticia: el mercado interior chino de EV absorbió en 2022 unos 6.000.000 de unidades.
La potencia constructiva de EV en China no solo puede suministrar la demanda interior, creciente pero controlada, sino que planifica volcarse en la exportación. Hasta ahora con un mercado mayoritario en el Sudeste asiático pero que se ve capaz de invadir Europa a corto plazo. Viendo que el problema puede estar precisamente en el transporte de los vehículos, por el coste de los fletes y por la imagen que unos buques que emiten abundantes gases de efecto invernadero dan a la carga transportada, los gigantes de la construcción como BYD o SAIC Motor pretenden formar una flota propia: el pasado enero, dos buques con 5.000 EV cada uno de esas compañías han zarpado de puertos chinos.

EL ETERNO RETORNO DEL HYPERLOOP

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Tue, 06 Feb 2024 00:00:00 +0100

Elon Musk sí hizo algo más: crear una competición universitaria en su misma empresa SPACE X donde, en un tubo a escala, equipos de Escuelas Técnicas de todo el mundo presentaban sus propuestas de cápsulas en tamaño reducido a modo de campeonato de innovadores. Solo se mantuvo unos años, entre 2015 y 2019.
Sin embargo, una multitud de start-ups han ido naciendo al calor del desarrollo de esa idea y en las noticias de DYNA se han presentado informaciones al respecto, la última en febrero del pasado año con la creación de una asociación europea de las más activas (https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/se-crea-hyperloop-association-con-sede-en-bruselas). Apoyadas por sus partícipes y ayudas públicas han continuado su progreso en los aspectos técnicos, constructivos y normativos de ese medio de transporte con diferentes tipos de acuerdos, proyectos, posibilidades, etc., pero sin ninguna realidad que permitiese vislumbrar hechos concretos. Solamente dos de las organizaciones han efectuado trabajos a nivel real: las norteamericanas Hyperloop One con un recorrido de unos 500 m en Nevada (EE.UU.) para una cápsula con pasaje humano e Hyperloop TT con su trayecto de unos 300 m en Toulouse (Francia) aun sin probar.
Las últimas noticias son de distinta índole: Hiperloop One ha anunciado que no continuará sus avances en el transporte de pasajeros, aunque seguirá con estudios para mover contenedores, posiblemente en puertos. Pero Hyperloop TT permite abrir alguna esperanza de que, aunque sea en una línea de longitud reducida, se pueda esperar sacar conclusiones para el futuro: aspira a la construcción del que sería primer tramo hyperloop comercial del mundo, en Italia, con un proyecto que uniría la estación de Venecia-Mestre y Padua, unos 40 km, aunque inicialmente solo se construirían 10 km para ensayos y pruebas. Junto con las empresas italianas Webuild y Leonardo realizará para Concessioni Autostradali Venete (CAV) un estudio de viabilidad de una línea hyperloop entre ambas ciudades. Incluiría una fase de diseño e ingeniería de detalle y la posterior fase final de construcción, pruebas y certificación.

EL COBALTO Y SU IMPORTANCIA ACTUAL

REVISTA DE INGENIERIA 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.

EL REINO UNIDO PRESENTA SU PLAN NUCLEAR COMO BASE DE LUCHA CONTRA EL CAMBIO CLIMÁTICO

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Thu, 25 Jan 2024 00:00:00 +0100

En su documento Civil Nuclear Roadmap detalla los planes citados, indicando que en 2050 la energía nuclear representará casi un 25% de la demanda eléctrica del Reino Unido. Actualmente tiene en construcción avanzada el proyecto denominado Hinkley Point C (Somerset) con dos unidades del reactor EPR (European Pressure Reactor) con 1.600 MW cada una, cuya dirección y futura gestión sería llevada por EDF. En esa localización se encuentran las antiguas unidades A y B (2) ya fuera de servicio.
Dispone también del proyecto denominado Sizewell C (Suffolk) prácticamente idéntico al Hinkley C y en un emplazamiento donde se encuentran también una antigua unidad, la A, fuera de servicio y la B aun operativa. Este proyecto que había entrado en una situación menos activa es el que parece reactivarse con las últimas decisiones.
Sin embargo, sería necesaria la prolongación de la visa de alguna de las unidades cuyo final corresponde a este período hasta 2050, así como la construcción de, al menos, otra gran central además de las dos previstas. Como ubicación se piensa en la localidad de Wylfa en la isla de Anglesea (Gales) donde ya se encuentran dos unidades antiguas fuera de servicio. Para avanzar en esta propuesta se ha instado al Gobierno a la compra a Hitachi, la actual propietaria
Otro de los proyectos que forman parte de esta puesta al día británica es la entrada en la fabricación del combustible nuclear HALEU (High-Assay Low-Enriched Uranium), que supone un enriquecimiento entre el 5 y el 20% del isótopo U235. Este combustible está indicado para los reactores avanzados de IV Generación y para los pequeños reactores SMR a sales fundidas. Actualmente Rusia es casi el único fabricante de cantidades comerciales de este combustible.
Tampoco deja de lado el Reino Unido abordar los citados reactores SMR que pueden jugar un importante papel en la fabricación renovable de hidrógeno.

ENERGÍA DE LAS CORRIENTES MARINAS

REVISTA DE INGENIERIA 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.

ESPAÑA SE SITÚA EN EL 20º PUESTO DE LA APLICACIÓN ROBÓTICA INDUSTRIAL

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Thu, 25 Jan 2024 00:00:00 +0100

Los principales países más automatizados medidos por la densidad de robots son: La República de Corea (1.012 robots por cada 10.000 empleados), Singapur (730 unidades) y Alemania (415 unidades). La densidad de robots es el número de robots industriales operativos en relación con el número de empleados.
De esos robots operativos, algo más de 550.000 se instalaron en 2022, segundo año consecutivo en que se superan los 500.000 nuevos instalados. La nueva densidad media mundial de robots alcanzó un máximo histórico de 151 robots por cada 10.000 empleados, más del doble de la cifra medida hace sólo seis años.
Asia tiene una densidad de robots de 168 unidades por cada 10.000 empleados en la industria manufacturera. A escala mundial, las economías de Corea, Singapur, Japón, China, Hong Kong y Taiwan figuran entre los diez países más automatizados. La Unión Europea tiene una densidad de robots de 208 unidades por cada 10.000 empleados, con Alemania, Suecia y Suiza entre los diez primeros. La densidad de robots en América es de 120, pero considerando solo América del Norte es de 188 unidades por cada 10.000 empleados y, en ella, Estados Unidos se encuentra entre los diez países más automatizados de la industria manufacturera.
La preponderancia de la economía coreana se basa en dos grandes actividades: una fuerte industria electrónica y una extensa industria automotriz. Singapur le sigue a pesar de ser un país pequeño con un número muy bajo de empleados, pero altamente automatizado. Alemania ocupa el tercer lugar con una industria manufacturera muy diversificada. A continuación, Japón es el país líder en la fabricación de robots y ha crecido a un ritmo del 7% en los últimos años. China ascendió al quinto puesto en 2021 y mantuvo esta posición en 2022. Sigue creciendo, aunque mantiene un elevado nivel de empleo. España, casi únicamente debido a su industria automotriz, se sitúa en un modesto vigésimo puesto, sin haber abordado con intensidad la robotización de otros sectores.
La Inteligencia Artificial se cree que marcará un nuevo campo en la aplicación de la robótica y los desarrolladores de su software podrán crear soluciones más personalizadas y optimizadas para las diversas tareas.

RESOLVIENDO LA COMPLEJIDAD DEL USO REAL DEL HIDRÓGENO

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Wed, 17 Jan 2024 00:00:00 +0100

Pero los pasos a dar para su utilización real son aun bastante inciertos, aun sin tener en cuenta los aspectos económicos y de seguridad, sino solamente el tecnológico, sobre todo para el conjunto de operaciones de almacenaje, distribución y aportación a los puntos de consumo. Actualmente se emplean componentes fabricados con materiales “compuestos” y diferentes tipos de aceros según las condiciones de temperatura, presión, etc. Es conocido que algunos tipos de aceros son sensibles al contacto con el hidrógeno a la fragilización lo que hace que pierdan propiedades mecánicas y, eventualmente, fisuras incontroladas. Según sea el elemento se puede sobredimensionarlo o aplicar recubrimientos superficiales, aunque también se ha estudiado la conversión en hidruros o su adsorción por materiales específicos como esponjas metálicas, nanotubos de carbono o MOFs (redes metal-orgánicas).
Pero, aparte de los aun temas de laboratorio, en un campo más pragmático, ha ido ganando terreno la utilización de productos porta-hidrógeno, que fabricados con ese hidrógeno producido por fuentes renovables, sea posible transportarlo con los métodos usuales y utilizarlo en los puntos de aplicación, bien sea directamente o por liberación del hidrógeno con medios sencillos, aunque fuera con reducción del rendimiento. Son dos los productos más frecuentemente propuestos, el amoníaco (NH3) y el ácido fórmico (CO2H2).
El amoníaco (NH3) lleva varios años en cabeza de las propuestas para facilitar el empleo del hidrógeno, sobre todo en casos de elevada necesidad de energía (buques, grandes calderas, etc.). Ya nos hicimos eco hace meses en estas NOTICIAS (https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/el-amoniaco-puede-jugar-un-importante-papel-en-uso-del-hidrogeno) , dada su facilidad de fabricación utilizando hidrógeno verde, la sencillez y poca peligrosidad de almacenaje y transporte y la posibilidad de recuperar ese hidrógeno sin emisiones con reactores de craqueo, o de hacerlo combustionar directamente mediante mezclas apropiadas, pues su punto de ignición se sitúa en los 650º. Solamente debe evitarse la creación de NOX en las combustiones.
El empleo de ácido fórmico (CO2H2) no está tan desarrollado. Tiene tantas o más ventajas que el amoníaco en las etapas de fabricación “verde”, almacenaje y transporte, pero su cracking para reutilizar el hidrógeno exige catalizadores complejos. Un artículo publicado recientemente en Journal of Materials Chemistry A. (3D-printed palladium/activated carbon-based catalysts for the dehydrogenation of formic acid as a hydrogen Carrier) por investigadores del CSIC y de la Universidad Autónoma de Madrid, parece un paso inicial en la búsqueda de una solución. Sigue el problema de la emisión de CO2 en esta operación, aunque parece que su captación y reutilización resultaría viable.
Como se ve, aun es preciso hablar de un amplio recorrido de investigaciones y experiencias, antes de poder hacer con el hidrógeno lo que se espera de él.

TECNOLOGÍA INNOVADORA PARA FABRICACIÓN DE COMPOSITES

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Wed, 17 Jan 2024 00:00:00 +0100

Los composites de fibra continua, destacados por ofrecer prestaciones mecánicas comparables a los metales, pero con una libertad de diseño y peso excepcionales, han enfrentado históricamente desafíos significativos en términos de costos y limitaciones geométricas. Sin embargo, gracias al proceso “addipref”, que simplifica la fabricación y reduce drásticamente los costes asociados, se abren nuevas puertas a la expansión de estos materiales innovadores.
Este proceso revolucionario implica la fabricación aditiva de preformas de fibra continua, ya sea de carbono, vidrio, aramida o textil, eliminando las fases convencionales de preformado manual o automatizado. La preforma resultante puede ser impregnada en resina mediante infusión o RTM (Resin Transfer Molding) para composites termoestables o, conformada en caliente para composites termoplásticos, ofreciendo una versatilidad sin igual.
“Addipref” utiliza una tecnología FDM (Fused Deposition Modeling) adaptada para imprimir filamentos de fibra de refuerzo continua, recubiertos de polímero termoplástico. Este enfoque audaz ha superado desafíos tecnológicos, desde la extrusión de filamentos hasta la optimización de la tecnología FDM para su impresión, estableciendo un nuevo estándar en el mundo de los composites. Las aplicaciones son amplias e incluyen “isogrids”, preformas impregnables, nervaduras, refuerzos localizados, preformas 3D y más. Además, este proceso innovador no solo optimiza la fase más costosa del moldeo de composites estructurales, sino que también maximiza las posibilidades de complejidad geométrica, allanando el camino para una mejora competitiva sin precedentes.
Su éxito demuestra la factibilidad de obtener filamentos imprimibles mediante FDM con un alto contenido de fibra continua, redefiniendo las posibilidades en la fabricación de composites. Este proceso no solo maximiza la optimización topológica y reduce el peso, sino que también ofrece ventajas económicas notables en comparación con las metodologías convencionales.

¿SUPONDRÁ UN IMPULSO A LA ENERGÍA NUCLEAR EL SER CONSIDERADA COMO DE “BAJO CARBONO” POR LA UE?

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Fri, 05 Jan 2024 00:00:00 +0100

No es la primera vez que en estas NOTICIAS damos cuenta de la situación de esta tecnología, como en mayo (https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/mini-y-microreactores-seran-futuro-para-energia-nuclear-de-fision) o en septiembre (https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/el-diseno-del-pequeno-reactor-nuclear-de-nuscale-power-recibe-aprobacion-de-nuclear-regulatory-commi) de ese año.
Los problemas económicos que suponen las enormes inversiones para las grandes unidades nucleares han hecho que la UE, aparte del Reino Unido, ahora fuera de ella, con dos unidades en construcción, solamente Francia con su enquistada unidad del EPR en Flamanville junto con Eslovaquia con otra unidad menor parecen seguir adelante. Sin embargo, la citada propuesta de entrar en la tecnología SMR y la calificación de “bajo carbono” pueden impulsar de nuevo la energía nuclear de fisión. No hay ningún SMR comercial en funcionamiento, pero hay varios proyectos proponiéndose en todo el mundo, alguno de ellos no como totalmente nueva planta, sino como sustitutivo de las calderas de carbón para la creación de vapor que alimente turbinas existentes, sustituyendo a los combustibles fósiles: la americana NuScale, la más avanzada de ellas podría tener posibilidades próximas en Rumania y quizá también en otros países del este europeo que deben eliminar el carbón como combustible.
A los citados minireactores SMR con potencias en el entorno de los 200 MW con la intención de crear centrales sumando potencia por adición de módulos, se añaden ahora los proyectos basados en microreactores con potencias de hasta 10 o 15 MW. Tres diseños de estas unidades, de construcción aún más sencilla que los SMR, completamente encapsulados para funcionar sin recarga hasta más de 10 años y alojados en una dimensión del orden de un contenedor han sido seleccionados por el Department of Energy de los EE.UU. para llevar a cabo los ensayos de base en el Idaho National Laboratory.
Han sido, el modelo eVinci de Westinghouse de hasta 5 MW, el Pylon de Ultra Safe Nuclear Corporation con entre 1,5 y 5 MW y el Kaleidos de Radiant Industries con entre 1,2 y 1,9 MW. Las posibilidades de uso futuro de estas unidades puede ser muy amplia, tanto para electrificar zonas lejanas o aisladas, como para aplicaciones específicas de plantas desaladores o producción de hidrógeno, que si no absolutamente “verde”, puede ser considerado de “bajo carbono” con el criterio ahora establecido.

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

REVISTA DE INGENIERIA 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.

LA VISIÓN POR EL MIT DE LA LEY EUROPEA SOBRE INTELIGENCIA ARTIFICIAL

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Fri, 05 Jan 2024 00:00:00 +0100

Como dice The Algorithm en su presentación, solo pretende desmitificar las tecnologías de inteligencia artificial pues finalmente, dos años y medio después de su inicio, se ha llegado a un acuerdo: será la primera ley sobre IA del mundo. Se espera que mitigue los daños que la IA pueda producir en las áreas donde suponga un mayor riesgo para los derechos fundamentales, como la sanidad, la educación, la vigilancia de fronteras y los servicios públicos, además de prohibir los usos que supongan un "riesgo inaceptable".
1. La Ley introduce normas importantes y vinculantes sobre transparencia y ética.
Impone normas jurídicamente vinculantes que obligan a las empresas tecnológicas a notificar a las personas cuándo interactúan con un chatbot o con sistemas de categorización biométrica o de reconocimiento de emociones. También les exigirá que etiqueten los deepfakes y los contenidos generados por IA, y que diseñen los sistemas de forma que puedan detectarse los medios generados por IA. Se trata de un paso más allá de los compromisos voluntarios contraídos en EE.UU. Se exige también que los servicios esenciales de IA, como seguros y banca, que realicen una evaluación de impacto sobre cómo afectará el uso de sus sistemas a los derechos fundamentales de las personas.
2. Las empresas de IA aún tienen mucho margen de maniobra
La Ley exigirá que los modelos potentes de base y los sistemas de IA creados a partir de ellos mejoren la documentación, respeten los derechos de autor y compartan más información sobre los datos con los que se ha entrenado el modelo, informando sobre su seguridad y eficiencia energética. El problema es precisamente la definición y medición de potencia y esto parece que, a medida que se desarrolle la tecnología será objeto de los cambios pertinentes.
3. La UE se convertirá en la primera policía mundial de la IA
Se creará una Oficina Europea de la IA para vigilar el cumplimiento, aplicación y ejecución de la ley, la primera en el mundo que aplique normas vinculantes sobre IA, con un grupo de expertos independientes y con posibilidad de aplicar multas elevadas. A ella se podrán presentar las quejas de los usuarios. Superan a las normas estadounidenses y tienen la posibilidad de convertirse en referente mundial.
4. Defiende sobre todo la seguridad nacional
De los cuatro grupos diferentes de riesgo considerados, los llamados inaceptables quedan completamente prohibidos. Son los empleados para manipular el comportamiento de las personas, la evaluación social por creencias o etnia, el reconocimiento de emociones en el ámbito laboral y educativo y la vigilancia policial predictiva salvo aprobación judicial y sólo para 16 delitos específicos (terrorismo, trata de personas, pederastia o tráfico de drogas, por ejemplo). Una vez en vigor, las empresas tecnológicas tendrán dos años para aplicar las normas, pero las prohibiciones de usos inaceptables de la IA se aplicarán al cabo de seis meses y las empresas que desarrollen nuevos modelos tendrán que cumplirla en el plazo de un año. Se exceptúa de la Ley el uso militar para defender la seguridad nacional.

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

REVISTA DE INGENIERIA 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.

EL ACUERDO DE COP28 MARCA EL “COMIENZO DEL FIN” DE LA ERA DE COMBUSTIBLES FÓSILES

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Thu, 21 Dec 2023 00:00:00 +0100

Sin pretender una crítica al texto citado, reproducimos algunos de los principios enumerados en el mismo, que desde el preámbulo reconoce la necesidad demostrada científicamente de limitar el calentamiento global a 1,5º, que para ello las emisiones en 2030 deben ser reducidas para 2030 en un 43% respecto a las de 2019, y que eso supone triplicar la capacidad de generación renovable y duplicar la eficiencia energética actuales.
Se considera imprescindible ayudar a que los países refuercen su resiliencia frente a los efectos del cambio climático. Aprobado este principio el primer día, los compromisos para crear el fondo empezaron a llegar instantes después de que se adoptara la decisión, sumando más de 700 millones de dólares al final de la Conferencia. Eso refleja un refleja un consenso mundial sobre los objetivos de adaptación y la necesidad de financiación, tecnología y apoyo al desarrollo de capacidades para alcanzarlos.
El Green Climate Fund (GCF) recibió un impulso en su segunda reposición de fondos con las nuevas promesas de financiación de seis países, con lo que el total de promesas asciende ahora a la cifra récord de 12.800 millones de dólares procedentes de 31 países, y se esperan nuevas contribuciones.
Los líderes mundiales han visto en la COP28 un consenso en la sociedad civil, de cómo las empresas, los pueblos indígenas, los jóvenes y las organizaciones internacionales tienen un espíritu de determinación compartida para cerrar los compromisos adquiridos para 2030. Ha sido un hecho los esfuerzos para compartir ideas y soluciones. Se ve la importancia fundamental de capacitar a todas las partes interesadas para que participen en la acción por el clima, en particular a través del Plan de Acción para el Empoderamiento Climático y el Plan de Acción de Género.
Es importante reforzar la colaboración entre los gobiernos y las principales partes interesadas trabajando en encontrar soluciones climáticas en el mundo real que consigan reducir a la mitad las emisiones mundiales, subsanar las deficiencias de adaptación y aumentar la resiliencia de aquí a 2030. proporcionó una plataforma para que los gobiernos, las empresas y la sociedad civil colaboraran y mostraran sus soluciones climáticas en el mundo real. La Global Climate Action lanzó su hoja de ruta 2030 con medidas eficaces que deben ampliarse y aplicarse para reducir a la mitad las emisiones mundiales, subsanar las deficiencias de adaptación y aumentar la resiliencia de aquí a 2030.
Miremos hacia adelante: la COP28 ha sentado las bases para una nueva era en la aplicación del Acuerdo de París. Los próximos dos años serán cruciales: en la COP29 (Adzerbaijan), los gobiernos deben establecer un nuevo objetivo de financiación para el clima, que refleje la escala y la urgencia del desafío climático. Y en la COP30 (Brasil), deben llegar preparados con nuevas realizaciones que cubran todos los gases de efecto invernadero, incluso el metano, y puestas en práctica desde comienzos de 2025, plenamente alineadas con el límite de 1,5 °C de aumento de temperatura.

SE ACERCA LA HORA DE LA VERDAD PARA LA INDUSTRIA DEL PETRÓLEO Y EL GAS

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Mon, 11 Dec 2023 00:00:00 +0100

No hay que olvidar que la COP28 está siendo celebrada en los Emiratos Árabes Unidos, grandes productores de crudo y gas, y las declaraciones institucionales están emitiendo opiniones a veces discrepantes.
Especialmente en el sector de la energía se están produciendo cambios estructurales que auguran una demanda de petróleo y gas con un punto máximo a finales de esta década, aunque no disminuirá lo suficientemente rápido como para cumplir el Acuerdo de París y el objetivo de los 1,5°C de calentamiento máximo. Sin embargo, si se cumplieran los compromisos adquiridos, la demanda de petróleo y gas en 2050 sería un 45% inferior a la actual y el aumento de la temperatura podría limitarse a 1,7 °C frente al 75% inferior que sería si se pudiera mantener el objetivo de 1,5ºC y un cero neto de emisiones, que se estima ya casi inalcanzable para esa fecha.
Por otra parte, la continuidad de la industria petrolera, en un escenario de reducción de emisiones, comienza por la contención de las propias: la producción, el transporte y la transformación de petróleo y gas generan casi el 15% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero relacionadas con la energía. Para ajustarse a un escenario de 1,5 °C, estas emisiones deben reducirse en más de un 60% para 2030 respecto a los niveles actuales y la intensidad de las emisiones de las operaciones mundiales de petróleo y gas deberían acercarse a cero para principios de la década de 2040. Sin embargo, el nivel de inversiones relacionadas con estos objetivos no es aun significativo.
En el debate existente sobre la industria del petróleo y el gas en la transición energética debe evitar dos errores comunes. El primero es que la transición sólo puede estar liderada por cambios en la demanda. "Cuando el mundo de la energía cambie, también lo haremos nosotros" no es una respuesta adecuada a los inmensos retos que se plantean. Un enfoque desequilibrado en la reducción de la oferta es igualmente improductivo, ya que conlleva un mayor riesgo de picos de precios y volatilidad del mercado. En la práctica, nadie que se comprometa con el cambio debe esperar a que otro se mueva primero. Las transiciones ordenadas y exitosas son las de colaboración, en las que los proveedores trabajen con los consumidores y los gobiernos para ampliar los nuevos mercados de productos y servicios de bajas emisiones.

UN NUEVO DISPOSITIVO PARA ALMACENAJE DE ENERGÍA

REVISTA DE INGENIERIA 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

REVISTA DE INGENIERIA 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.

LA COP28 DE DUBAI EN UNA SITUACIÓN MUNDIAL DE GUERRA Y ESCEPTICISMO

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Mon, 27 Nov 2023 00:00:00 +0100

Desde el 30 de noviembre al 12 de diciembre está previsto que se celebre la citada Conference Of the Parties (COP28) en Dubai (Emiratos Árabes Unidos). No hay que olvidar que se trata del órgano de toma de decisiones de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático y deberá afrontar una puesta al día de los objetivos y actuaciones en marcha.
A modo de recordatorio reproducimos los títulos de los apartados que se plasmaron en el citado documento final:
• Ciencia y urgencia
• Aumento de la ambición y la aplicación
• Energía
• Mitigación (del cambio climático)
• Adaptación
• Pérdidas y daños
• Alerta temprana y observación sistemática
• Implementación - vías hacia una transición justa
• Financiación
• Transferencia y despliegue de tecnología
• Creación de capacidades
• Adopción de revisiones
• Océanos
• Bosques
• Mejoras en la aplicación: actuación sobre los interesados que no participan
Solo si observamos la afirmación hecha en el apartado de mitigación del cambio climático: Reconociendo que limitar el calentamiento global a 1,5 °C requiere reducciones rápidas, profundas y sostenidas de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero del 43% para 2030 en relación con el nivel de 2019, podemos comprobar lo dudoso de este objetivo, cuando la IEA nos afirma que posiblemente la punta máxima de emisiones se alcanzará en 2025 y es palpable la ralentización e incluso reducción en las inversiones de renovables, especialmente del sector eólico. Los altos valores de la financiación, motivados por la lucha contra la inflación no ayudan precisamente a tener una visión optimista.

UN NUEVO DISEÑO PARA AEROGENERADORES OFFSHORE

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Mon, 27 Nov 2023 00:00:00 +0100

Con él se está llegando a potencias unitarias que ya superan los 15 MW cuando se instalan en ubicaciones sobre el mar. Esto conlleva importantes obras de cimentación y soporte, sobre todo cuando se sitúan offshore en zonas costeras de aguas someras y complejos medios de flotación y anclaje en casos de aguas profundas, así como costos elevados de transporte y montaje.
Hasta ahora no parecía poder disponer de variantes o novedades en este campo, pero la empresa noruega World Wide Wind (WWW) ha propuesto y diseñado una nueva turbina eólica flotante para situación offshore que denomina “contrarrotatoria” que asegura supone un considerable avance sobre las actuales, tanto en dimensión como en costo y posibilidades de alcanzar mayores potencias. Junto con la también noruega AF Gruppen (AFG), instalará un prototipo flotante de 30 kW que le permitirá probar las condiciones reales de funcionamiento.
El prototipo de turbina tiene una longitud total de 19 metros y dispone de dos niveles de palas fijas (rotores) a 45º del eje vertical, que giran en sentido contrario, con el generador sumergido situado en la parte inferior de la estructura lo que, con un simple anclaje, permite a la turbina oscilar con el viento como un velero. Cualquiera que sea la dirección del viento, el conjunto flotante se inclina pasivamente hasta un ángulo óptimo, y las dos turbinas empiezan a girar en sentidos opuestos, duplicando de hecho la velocidad a la que gira el rotor con relación al estator. Ello supone duplicar la generación energética y reducir el costo. Además, los trabajos de mantenimiento se realizan en la base y no a alturas considerables.
El par que el viento ejerce sobre la estructura queda compensado por las dos rotaciones opuestas y al ser unos rotores inclinados producen menor afección mutua y permiten instalarse más cerca unas de otras, generando más energía a partir de una superficie determinada y reduciendo el cableado de conexión. El siguiente paso tras el prototipo será un aerogenerador piloto de 1,2 o 1,5 MW que se ensayará durante 2025, con la idea de disponer de una turbina comercial de 24 MW antes de 2030. Aseguran que este diseño permitiría alcanzar los 40 MW, aunque en este caso la longitud total de la torre sería de unos 400 m.

SE HACE REALIDAD LA TURBINA DE CO2 SUPERCRÍTICO

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Wed, 15 Nov 2023 00:00:00 +0100

Esta tecnología ya fue expuesta en la Revista DYNA cuando se estudió a nivel de laboratorio por Sandia National Laboratories (EEUU) y un grupo de empresas (https://www.revistadyna.com/busqueda/como-socios-energeticos-sandia-national-laboratories-lidera-a-industria-en-busqueda-de-una-electrici). En el artículo se expusieron las ventajas que supone el uso de CO2 supercrítico sobre el sistema agua-vapor habitual en las turbinas actuales y el cambio del ciclo Rankine habitual al ciclo Brayton de las nuevas turbinas: el tamaño de las turbinas se reduce 10 veces para la misma potencia y el rendimiento energético que es poco más del 35% del sistema agua-vapor aumente un 10%. Esto, que puede parecer una ganancia reducida, supone una ventaja de importante magnitud a nivel de costo y emisiones.
Se denomina supercrítico el estado de temperatura-presión de un fluido en el que deja de actuar como un gas o un líquido y, en su lugar, empieza a actuar como un gas con la densidad de un líquido. Pasado este punto, cambios relativamente pequeños en la temperatura pueden causar cambios significativos en la densidad. El CO2 se vuelve supercrítico cuando la temperatura y la presión superan los 31°C y los 74 bares respectivamente. El agua también puede volverse supercrítica, pero para ello se necesita mucha más energía, ya que requiere una temperatura y una presión superiores a 373°C y 220 bares. Por esta razón y las características de ser barato y no inflamable, el CO2 es el material ideal para el proceso.
El proyecto STEP Demo, en el que participa General Electric, ha supuesto una inversión de 155 millones de dólares, y forma parte de los proyectos para mejorar tecnologías que aun utilizando un combustible fósil como el gas natural puedan generar energía eléctrica con menor costo y menos emisiones.

¿LA INDUSTRIA DE GENERADORES EÓLICOS EN CRISIS?

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Wed, 15 Nov 2023 00:00:00 +0100

La evolución fue rápida y puede decirse que con el cambio de siglo se desarrollaba en Dinamarca la técnica básica, se tendía a turbinas cada vez mayores y con reducido número de palas y se extendía por diversos países. Incluso se presentaban tipos de eje vertical (Darrieus) como alternativa. En 1931, una turbina de 100 kW podía decirse que era bastante similar a las actuales. Más tarde, el fabricante danés Vestas produjo su primera turbina en 1978 y la empresa antecesora de GE – Wind Energy lo hizo en 1980. En aquellos años no tenía aun el objetivo de sustituir a los medios que emitían CO2 para la generación eléctrica, sino era un medio más para dotar a lugares aislados o para independizarse de la red.
España no fue ajena a estos productos y en 1994 el Grupo Gamesa creó Gamesa Eólica para el diseño y fabricación de turbinas, inicialmente de la mano de Vestas hasta 2001: su crecimiento fue rápido, pues ya se estaba extendiendo la necesidad de lucha contra las emisiones que podían incidir en el cambio climático y el concepto de orientarse hacia las llamadas “energías renovables”. Llegó a alcanzar un importante volumen de mercado y se fusionó en 2017 con Siemens Wind Power para crear Siemens Gamesa Renewable Energy. En esas fechas ya se iba estableciendo la gigantesca red productiva de fabricantes de aerogeneradores, de las empresas con actividades subsidiarias para el diseño y explotación de parques y para los trabajos de montaje o mantenimiento, así como la dotación de medios de transporte terrestre, elevación de grandes alturas y mayores pesos y de equipos navales para la incipiente instalación en fondos marinos.
No hace falta decir que, como en todos los crecimientos rápidos, cualquier irregularidad en el curso de los acontecimientos adquiere repercusiones notables. La competencia económica para mantenerse en el mercado, la dureza de las garantías exigidas por los compradores o la necesidad de poner en oferta nuevas tecnologías y tipos de máquinas cada vez mayores sin la debida contrastación de su seguridad, han llevado a esta industria a situaciones no deseadas, a las que tampoco es ajena la explosiva introducción de fabricantes chinos en condiciones no comparables y con facilidades para el diseño y ensayo de nuevos prototipos.
La importante subida de costes de las materias primas debido a los acontecimientos políticos mundiales han afectado de forma notable a los fabricantes y producido la suspensión o demora en muchas decisiones de implantación, que vienen marcadas por el amplio período de tiempo necesario para un parque eólico, desde su idea inicial hasta la decisión final. Todo ello ha hecho que la gran parte de la red empresarial del sector se encuentre sin beneficios apreciables o francamente en pérdidas. Como dice un analista: cuando la industria de generación eólica es más necesaria para cubrir los objetivos 2030 de lucha contra el cambio climático, es precisamente cuando entra en una fuerte crisis.
Tanto es así, que la Comisión de la Comunidad Europea, en un comunicado del 24 de octubre pasado, ha salido públicamente en defensa de este sector industrial y marcado un Plan de Acción inmediato. Como expone en uno de sus apartados, es precisa la aceleración del despliegue (de parques) gracias a una mayor previsibilidad y permisos más rápidos. En 2022 se alcanzó la cifra récord de 16 GW de instalaciones de energía eólica, lo que supone un aumento del 47% respecto a 2021. Sin embargo, esta cifra está muy por debajo de los 37 GW/año, necesarios para alcanzar el objetivo de la UE para 2030 en materia de energías renovables.

ÚTEROS ARTIFICIALES PARA LA SUPERVIVENCIA DE NACIMIENTOS EXTREMADAMENTE PREMATUROS

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Wed, 15 Nov 2023 00:00:00 +0100

La Eindhoven University of Technology presentó en 2019 los resultados de su proyecto y se han probado con cientos de corderos (ver figura) y algunos lechones, pero los modelos animales no pueden predecir totalmente cómo funcionará la tecnología en humanos. En los fetos de cordero se ha probado la supervivencia de cuatro semanas más en estas "biobolsas" llenas de líquido apropiado.
En este caso, se denomina nacimientos “extremadamente prematuros” los acontecidos en o antes de las 28 semanas de gestación. La tasa de supervivencia de nacidos con 28 semanas de gestación se estima entre el 80 y 90% y con un 10% de problemas posteriores, empeorando estas cifras conforme disminuye el período en el vientre materno, todo ello a pesar de la utilización de modernas incubadoras. Por ejemplo, sólo sobreviven alrededor del 30% de los nacidos a las 22 semanas, y algo menos del 56% a las 23 semanas, según un estudio de 2022.
Como definición actual se admite que un útero artificial es un dispositivo médico experimental destinado a proporcionar un entorno similar a un útero a los bebés extremadamente prematuros. En la mayoría de las tecnologías, el bebé flotaría en una "biobolsa" transparente, rodeado de líquido. La idea es que los bebés prematuros puedan pasar algunas semanas desarrollándose en este dispositivo después de nacer, de modo que cuando salgan del dispositivo, sean más capaces de sobrevivir y tengan menos complicaciones con el tratamiento convencional.
De todas maneras, en septiembre del presente año, asesores de la Food and Drug Administration de Estados Unidos se reunieron para debatir cómo trasladar la investigación sobre úteros artificiales de los animales a los humanos. Sus responsables opinan que “el reto más difícil de responder es cuánta incógnita es aceptable a medida que esta investigación salga del laboratorio y pase a los primeros ensayos en humanos". Parece que el dispositivo más cercano de poder probarse, denominado EXTrauterine Environment for Newborn Development (EXTEND), encierra al bebé en un recipiente lleno de líquido amniótico fabricado en laboratorio. Fue inventado por Alan Flake y Marcus Davey en el Hospital Infantil de Filadelfia y está siendo desarrollado por Vitara Biomedical. El sujeto a experimentación debe nacer por cesárea e inmediatamente se le deben introducen tubos en el cordón umbilical antes de transferirlo al contenedor lleno de líquido. Se propone que esta tecnología se utilice primero en bebés nacidos a las 22 o 23 semanas que no muchas más opciones sobrevivir con éxito.

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

REVISTA DE INGENIERIA 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.

FUSIÓN ES LA ENERGÍA DEL FUTURO…Y SIEMPRE LO SERÁ (DEL FUTURO)

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Tue, 24 Oct 2023 00:00:00 +0200

El entorno del proyecto lo justifica y lo asimila a las grandes catedrales medievales, que generaban tecnología y cuya construcción duraba un centenar de años, pero, también los críticos, temen que pueda convertirse en un mausoleo.
ITER acaba de anunciar la finalización de la obra civil del edificio que contendrá el “tokamak”, y donde se instalará trasladando componentes desde el edificio contiguo, en el que se están montando. Se espera con impaciencia la fecha orientativa en que podría obtenerse el primer plasma (¿2028 a 2030?) pero también se especula sobre el tiempo que podría transcurrir, a partir de ese momento, para conseguir una fusión sostenida de los isótopos de hidrógeno y vislumbrarse la posibilidad de generación eléctrica a partir de ese momento: se decía que unos 5 años, pero ahora parece que hablar de 10 es lo más prudente. Y eso suponiendo que se haya alcanzado una ganancia energética suficiente que anime a continuar esa vía.
La realidad es que ITER, aparte de completar sus instalaciones físicas, debe superar aun grandes retos tecnológicos, tanto en materiales de protección como en las instalaciones para el confinamiento magnético seguro del plasma a 100 millones de grados o en el control de la emisión de neutrones y en la producción de tritio. No olvidemos que hay numerosos “tokamak” menores experimentando a escala estos temas y ahora se inicia la construcción en Granada del centro IFMIF-DONES solamente para abordar el tema de los neutrones (ver IFMIF-DONES y la energía de fusión en la Revista DYNA de julio de este año)
Pero eso no es todo. Hay un elevado número de promotores, si consideramos lo complejo de esta tecnología, que pretende conseguir las condiciones necesarias para una reacción de fusión nuclear con vistas a su aplicación a la generación energética, dentro del proceso clásico “tokamak” bien sea anular (confinamiento magnético anular) o bien sea esférico, utilizando otros medios más próximos al stellarator, aplicando medios combinados de aceleración y presión o provocando la ignición por bombardeo láser.
En este último campo, podemos destacar a la unidad NIF (National Ignition Facility) del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore americano que aseguró el pasado diciembre haber obtenido ganancia energética, la primera en experimentos de fusión, obtenida fusionando por impacto láser una cápsula deuterio-tritio en confinamiento inercial. Europa tiene una instalación similar, el centro denominado Laser Mégajoule francés que no ha reportado trabajos en este sentido.
El número de “tokamaks” para investigación existentes en el mundo se acerca a los dos centenares y todavía se pelea por alcanzar la temperatura necesaria del plasma (100 millones de ºC) o el tiempo, aun en segundos, de mantenimiento del mismo y no digamos demostrar la posible ganancia energética. Sin embargo, es destacable la insistencia de algunas “start-ups” que, dotadas de generosos apoyos públicos y privados, éstos de poderosos mecenas financieros, que aseguran, utilizando tecnologías afines pero distintas del “tokamak” tradicional, poder presentar unidades productivas piloto a plazo medio, mucho antes que el gran desafío mundial del ITER. Ver para creer.

LA POBLACIÓN MUNDIAL DE ROBOTS INDUSTRIALES SIGUE CRECIENDO

REVISTA DE INGENIERIA 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

REVISTA DE INGENIERIA 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.

CÓMO EVITAR LA MUERTE DE AVES Y PÁJAROS POR LOS AEROGENERADORES

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Tue, 03 Oct 2023 00:00:00 +0200

Aunque este número sea muy inferior al causado por la acción de barreras no naturales (edificios, torres, líneas eléctricas, etc.), vehículos, pesticidas o animales domésticos, es una de las razones exhibidas para rechazar su implantación en algunos emplazamientos. En especial, la sociedad es más sensible cuando se trata de aves de mayor tamaño, emigrantes o en peligro de subsistencia.
Investigadores de SINTEF (Stiftelsen for INdustriell og TEknisk Forskning), organización noruega de investigación, vinculada con la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, junto con el Norwegian Centre for Environment-friendly Energy Research, han avanzado en el diseño de un sistema automático para evitar, precisamente, la producción de estas muertes. El sistema, denominado SKARV (cormorán) y que ha sido patentado, rastrea y detecta las aves que se aproximan a un aerogenerador para modificar su marcha y evitar la colisión mortal.
Cada aerogenerador tendría instaladas cámaras y equipos de radar, de forma que cuando un ave o bandada compacta se aproxima, la detecte a una distancia mínima entre 100 y 200 m antes de la colisión con la superficie de rotación de las palas. Esta información se analiza por un programa informático para calcular la trayectoria más probable y, si hay peligro de colisión, envía señales de control que desencadenan un pequeño ajuste de la velocidad de rotación de las palas y su torsión. Todo ello debe hacerse en poco más de 5 segundos
La detección no es posible si las aves colisionan contra las partes no móviles del aerogenerador o se acercan en una dirección lateral. Los investigadores han trabajado, hasta ahora, con simulaciones informáticas, y con ellas han comprobado su éxito en un 80% de los casos. Cuando se trata de grandes bandadas de pájaros menores, puede ser necesaria la parada total de la turbina, pero esto solo es realizable si se dispone de unos 20 segundos.
Como es lógico, este sistema solo puede ser implantado en aerogeneradores que dispongan de medios para controlar automáticamente la velocidad de rotación y el ángulo de las palas. Los investigadores esperan probar y mejorar su propuesta con una instalación real.

PRODUCCIÓN DE GRAFENO E HIDRÓGENO A PARTIR DE RESIDUOS PLÁSTICOS.

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Fri, 29 Sep 2023 00:00:00 +0200

También por esas fechas, en esta sección de Noticias de Ingeniería (ver https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/grafeno-barato-y-abundante) nos hicimos eco de cómo, aplicando un proceso denominado Flash-Joule a cualquier tipo de material carbonáceo, era posible obtener un grafeno barato y abundante, quizá no totalmente idéntico al grafeno estricto pero suficientemente útil para muchos usos industriales: el grafeno flash o turboestrático. Se publicó en Nature Catalysis (Gram-scale bottom-up flash graphene synthesis) y sus autores eran investigadores de la Universidad Rice de Houston (Texas).
El proceso Flash-Joule se basa en aplicar una diferencia de potencial a un cuerpo o mezcla de partículas sólidas de ese cuerpo de manera que sea capaz de hacer circular una corriente por ese medio, de suficiente intensidad para que alcance temperaturas (efecto Joule) de hasta miles de grados en un tiempo de hasta 10 segundos: la Universidad Rice ha publicado numerosos trabajos basados en este proceso.
En el último de ellos, Synthesis of Clean Hydrogen Gas from Waste Plastic at Zero Net Cost, publicado en Advanced Materials el mas de septiembre, se hace objetivo de ambos productos: por una parte, el hidrógeno, para su aplicación como vector energético y por otra el grafeno, en su forma flash o turboestrática. Al mismo tiempo la utilización de residuos plástico como material base, contribuye a la eliminación y aprovechamiento de unos desechos que suponen un grave problema mundial, ya que su reciclaje solo se efectúa o es posible en una reducida proporción.
Por otra parte, el 95% del hidrógeno producido actualmente, se hace por reformado del gas natural, emitiendo 11 T de CO2 por 1T de hidrógeno. Si se hiciera por electrolisis del agua el costo sería 2 a 3 veces mayor y con este proceso, aunque de costo superior al reformado, sería compensado por la producción de grafeno a bajo precio. Los ensayos se han hecho tratando cargas de plástico durante 4 segundos a 3.100ºK, y teniendo en cuenta que, por ejemplo, el polietileno contiene 86% de carbono y 14% de hidrógeno, se ha visto posible recuperar hasta un 68% de ese hidrógeno con un 94% de pureza.

CEMENTO 0% CARBONO PRODUCIDO POR ELECTROLISIS

REVISTA DE INGENIERIA 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.

LOS MINERALES CRÍTICOS MARCARÁN EL CAMINO HACIA LA ENERGÍA LIMPIA

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Fri, 29 Sep 2023 00:00:00 +0200

La IEA ha publicado un extenso informe sobre “el papel de los minerales críticos en la transición hacia la energía limpia” (https://iea.blob.core.windows.net/assets/ffd2a83b-8c30-4e9d-980a-52b6d9a86fdc/TheRoleofCriticalMineralsinCleanEnergyTransitions.pdf) donde repasa exclusivamente lo que supondrá pasar de los procesos actuales para la generación de energía o de movilidad a los que prácticamente no emitan gases de efecto invernadero.
Un simple repaso gráfico a los mundos del transporte y de la generación nos muestra la brutal diferencia de ambos solamente en los materiales a utilizar. No solamente en materiales y usados y conocidos, como el cobre, sino en otros, hasta ahora menos usados como el litio, el cobalto o las tierras raras. El hierro, mayoritario en el peso de los vehículos o generadores convencionales en forma de aceros o fundiciones, queda desplazado por elementos cuya obtención está aun en vías de desarrollo y está afectada por semimonopolios que causan volatilidad en los precios e inseguridad en los suministros. Adicionalmente esa obtención es susceptible de originar elevadas afecciones a la naturaleza y su reciclaje no dispone de tecnologías contrastadas.
Finaliza el informe de la IEA con una serie de consejos para paliar este problema:
* Pide que se aceleren los programas para aumentar las fuentes de suministro de estos materiales y apoyar las inversiones para ello.
* Que se realicen investigaciones que permitan innovaciones para una economía en el uso de estos materiales y en la búsqueda de materiales de sustitución.
* Que se impulse el reciclado de componentes que contengan estos materiales al final de su vida útil, tanto en su recogida como en las tecnologías correspondientes.
* Que se vigile la resiliencia de las cadenas de suministro y la transparencia del mercado, así como la necesidad de prever stocks de almacenaje voluntario.
* Reconocer a los productores con mayores niveles medioambientales y sociales en el ámbito de los mercados, de forma que sea atractivo a nuevos productores.
* Fortalecer la colaboración entre productores y consumidores, disponiendo de un marco internacional de diálogo y coordinación, con datos fiables, evaluaciones periódicas y transferencia de conocimientos.

ESCOCIA SUMINISTRARÁ ENERGÍA OFFSHORE A INGLATERRA

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Tue, 05 Sep 2023 00:00:00 +0200

Actualmente la costa este de Escocia ya cuenta con aproximadamente 1 GW de parques eólicos marinos operativos y otros 4,4 GW en proyecto. Todo ello supone que deberán implementarse vías de transporte energético, sobre todo entre Escocia e Inglaterra, para una apropiada distribución de la misma a las zonas de mayor consumo.
Con ese propósito se han dado los pasos para la transmisión en dos líneas de transporte que bajo la denominación común Scotland to England Green Link, responden a las siglas SEGL 1 y SEGL 2. Se trata de líneas submarinas HVDC (high-voltage direct current), con posibilidad de transmitir 2 GW de potencia cada una, cuyo proyecto ha sido desarrollado desde 2020 por la Scottish Hydro Electric Transmission (SHE-Transmission), la Scottish Power Transmission (SPT) y la National Grid Electricity Transmission del Reino Unido. Se espera que los trabajos de construcción comiencen en 2025 y que las líneas submarinas puedan entrar en operación en 2030-
El primer enlace de 2 GW irá de Torness (Escocia) a la subestación de Hawthorn Pit, en el condado de Durham (Inglaterra), con unos 176 km de cable submarino. El segundo enlace, también de 2 GV partirá de Peterhead, en Aberdeenshire (Escocia), y terminará en Drax, en North Yorkshire (Inglaterra), con 440 km de cable submarino y 65 km de cable enterrado desde la localidad costera de Wilsthorpe hasta la citada Drax donde se situará la estación de recepción y conversión. Se prevé que la transmisión del cable HVDC sea a 525 kV.

LA AZAROSA VIDA DEL BITCOIN

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Tue, 05 Sep 2023 00:00:00 +0200

El proceso de control de su mercado, utilizando la tecnología blockchain, lo hacía transparente y seguro, convirtiéndole en un atractivo por su faceta de eliminación del sistema bancario tradicional, especialmente dada la profunda crisis financiera que se estaba produciendo en la época. El BITCOIN comenzó cotizándose a 0,0008 dólares la unidad, pero pronto fue subiendo su valor, primero lentamente y después con mayor rapidez, hasta llegar a los 250 dólares en 2013. Ese proceso informático blockchain de autenticación de las transacciones, denominado minería, conlleva una recompensa en forma de creación de nuevas monedas como pago al trabajo realizado
Nakamoto minó aproximadamente 1,1 millones de BITCOIN y desapareció en 2010. Cedió la responsabilidad de su desarrollo hasta que quedó completamente descentralizado, se fueron marcando condiciones reductivas para evitar la excesiva creación y acumulación de posesión de la misma y se fijó en 21 millones el número máximo de unidades a crearse. Actualmente el número de unidades minadas supera ligeramente los 19 millones, de los que un millón parece seguir en manos del creador Nakamoto.
Si algo caracteriza las transacciones y, por ello, el valor del BITCOIN es su extrema volatilidad y su dependencia de factores aun no bien conocidos y estudiados. Hasta finales de 2017 el valor unitario iba creciendo suave y sostenidamente, sobre todo a partir del inicio de la crisis financiera de 2008. Entre 2016 y mediados de 2020, oscilaba alrededor de los 10.000 dólares por unidad, pero a lo largo de 2021 por razones no bien conocidas, quizá exceso de liquidez en los mercados se produjo una espectacular subida que lo llevó a finales de ese año a un valor ligeramente superior a los 68.000 dólares, el mayor de su historia. Tras más de un año en esos niveles, se produjo un fuerte declive que más o menos estabilizado lo mantiene entre 20.000 y 30.000 dólares a lo largo de 2023.
Además de a los acontecimientos financieros mundiales, BITCOIN es también sensible a declaraciones y/o decisiones de personajes prominentes en el mundo industrial o financiero. Por ejemplo, la espectacular subida de 2021, se atribute también a la decisión de Elon Musk de adquirir BITCOINs para sus negocios o para el comercio de sus productos.

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

REVISTA DE INGENIERIA 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.

CENSO DE PROYECTOS SOBRE EL HIDRÓGENO

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Tue, 05 Sep 2023 00:00:00 +0200

Este primer análisis comprende una recopilación de Proyectos de Demostración (TRL 7 o superior) que “pueden contribuir a la consecución de los objetivos de implantación de hidrógeno verde en el corto-medio plazo”. Abarca un total de 128 proyectos que a través de un mapa interactivo los sitúa en toda la geografía nacional.
El informe asegura que España tiene tres aspectos ventajosos para el desarrollo del hidrógeno verde o el de bajo carbono. Su elevada producción de energía renovable con la que puede producir e, incluso, exportar ese hidrógeno a países con menos posibilidades, base tecnológica y científica considerable y una industria que comprende todos los pasos necesarios para producir y utilizarlo.
La Hoja de Ruta del Hidrógeno en España, elaborada por el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO) en 2020, prevé la instalación de electrolizadores, al menos, con una potencia de entre 300 y 600 MW para 2024 y 4 GW para 2030. Los proyectos censados pronostican que, con los incentivos y las ayudas públicas adecuadas, podría llegar a suponer casi 8 GW para 2024 y de 11 GW a partir de 2026. Cantidades muy superiores a lo previsto.
Refleja el análisis que la utilización del hidrógeno verde comenzará por las industrias que actualmente lo consumen en grandes cantidades, especialmente en el refino de petróleo y la petroquímica, eliminando la actual producción del mismo que emite CO2. Además, se comenzará a utilizar para la producción de combustibles sintéticos.
Sin embargo, aunque en la Hoja de Ruta citada se recogían perspectivas sobre almacenamiento masivo (o estacional) de hidrógeno, este apenas se aprecia en el Censo, con un solo proyecto de almacenamiento y de baja capacidad. También hay desviaciones significativas entre los proyectos de movilidad y las estaciones de repostaje de hidrógeno (HRS), a pesar de que el 56% de los proyectos de movilidad estén dirigidos al transporte por carretera. Existen, igualmente, escasos proyectos para el almacenamiento y uso en el ámbito residencial.
Los interesados que deseen más detalles pueden acceder al informe completo en:
https://www.aeh2.org/wp-content/uploads/2023/07/AeH2_Informe-Censo-de-Proyectos-1.pdf

EL RETO DE LA CARNE CULTIVADA

REVISTA DE INGENIERIA 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.

HACIA UNA LEY EUROPEA SOBRE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Wed, 26 Jul 2023 00:00:00 +0200

En primer lugar ha definido los seis problemas principales que plantean el desarrollo y la utilización de los sistemas de IA, debido a sus características específicas: que el uso de la IA plantee mayores riesgos para la seguridad de los ciudadanos; que el uso de la IA plantee mayores riesgos de violación de los derechos fundamentales de los ciudadanos y de los valores de la Unión; que las autoridades no dispongan de las competencias, los marcos procedimentales y los recursos necesarios para garantizar y supervisar que el desarrollo y el uso de la IA cumplen las normas aplicables; que la inseguridad jurídica y la complejidad de la aplicación de las normas existentes a los sistemas de IA disuadan a las empresas de desarrollar y utilizar sistemas de IA; que la desconfianza en la IA impida su desarrollo en Europa y reduzca la competitividad global de la economía de la UE.; que las medidas fragmentadas creen obstáculos para el mercado único transfronterizo de la IA y amenacen la soberanía digital de la Unión.
Con esa base pretende crear la Ley de Inteligencia Artificial, la primera ley integral del mundo sobre este tema, pues considera indudable que es necesario garantizar mejores condiciones de desarrollo y uso de esta tecnología innovadora ya que sus aplicaciones pueden aportar muchos beneficios, como lo son una mejor asistencia sanitaria, un transporte más seguro y limpio, una fabricación más eficiente y una energía más barata y sostenible.
Para una adecuada actuación, también se ha clasificado las posibilidades de riesgo:
Riesgo inaceptable
Los sistemas de IA de riesgo inaceptable son los que se consideran una amenaza para las personas y serán prohibidos.
Alto riesgo
Los sistemas de IA que afecten negativamente a la seguridad o a los derechos fundamentales. En este aspecto la llamada IA generativa (como el ChatGPT o similares), tendría que cumplir requisitos de transparencia, como revelar que el contenido ha sido generado por IA, diseñar el modelo para evitar que genere contenidos ilegales y publicar resúmenes de los datos protegidos por derechos de autor utilizados para el entrenamiento
Riesgo limitado
Los sistemas de IA, como los que generan o manipulan contenidos de imagen, audio o vídeo, deberán cumplir unos requisitos mínimos de transparencia que permitan a los usuarios tomar decisiones con conocimiento de causa.

ACERÍA CON HIDRÓGENO: UNA PROPUESTA HECHA REALIDAD

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Wed, 26 Jul 2023 00:00:00 +0200

La última información de OVAKO Steel, subsidiaria de Sanyo Special Steel y miembro de Nippon Steel Corp., que ya había reducido, por simple electrificación de fusión y tratamientos térmicos, un 57% de las emisiones de CO2 entre 2015 and 2021, presenta cómo va culminando su proyecto de transformación mediante el hidrógeno, para los procesos de calentamiento hasta conseguir llevar actualmente ese nivel de reducción al 80% sobre los niveles de emisión de 2015.
El empleo de hidrógeno como sustituto del gas (LPG) para el calentamiento de los productos antes de los procesos de laminación y forja hace de OVAKO la primera acería del mundo en utilizarlo y su obtención a partir de electrolisis con electricidad renovable ha supuesto un importante esfuerzo conjunto de la industria sueca que culminará en 2030.
La planta utilizará un grupo de electrolizadores con una potencia total de 20 MW para generar los 3.500 m3 de hidrógeno necesarios y se prevé otro para una segunda planta de la misma compañía. En marzo de 2020 comenzaron las pruebas en el mundo para conformado del acero calentado sin combustibles fósiles, que exige llegar a los 1.200ºC, utilizando hidrógeno en lugar de GLP antes de ser procesado. Los ensayos realizados indicaron que el calentamiento con hidrógeno no afectaba negativamente a la calidad final del producto.
El sistema dispone de un pequeño depósito de almacenamiento intermedio que contiene unos 30 min. de producción de hidrógeno y la planta está diseñada para producirlo solamente cuando sea necesario, con un sistema de control inteligente capaz de regular la mezcla de hidrógeno y gas, dependiendo de las necesidades energéticas. Otro importante aspecto ha sido el de considerar la seguridad para la detección de cualquier tipo de fuga de hidrógeno y para ventilación de la planta. El oxígeno generado en la electrolisis también se utiliza en la oxicombustión del sistema de calentamiento.

Tipos de Proveedores Habitualmente Utilizados en la Industria Química

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Mon, 03 Jul 2023 00:00:00 +0200

Proveedores de materias primas químicas:
Uno de los tipos de proveedores más comunes en la industria química son aquellos que suministran las materias primas necesarias para nuestros procesos. Estos proveedores nos abastecen de sustancias químicas esenciales, como reactivos, compuestos orgánicos e inorgánicos, y solventes. Además, suelen ofrecer opciones de calidad certificada y asegurar un suministro constante y confiable. Uno de ellos puede ser la conocida empresa Endress+Hauser, entre otras.

Proveedores de equipos y tecnología:
En la industria química, contar con equipos y tecnología de vanguardia es fundamental para optimizar los procesos y garantizar la eficiencia. Los proveedores especializados en este tipo de equipos, como reactores químicos, destiladores, centrífugas y analizadores de laboratorio, desempeñan un papel fundamental en nuestra cadena de suministro. Además, estos proveedores suelen brindar asesoramiento técnico, soporte y servicios de mantenimiento para maximizar el rendimiento de los equipos adquiridos.

Proveedores de servicios de consultoría:
La experiencia y el conocimiento especializado en la industria química son invaluables para el crecimiento y desarrollo de nuestra empresa. Los proveedores de servicios de consultoría nos brindan asesoramiento y soluciones personalizadas para abordar desafíos específicos, como la optimización de procesos, el cumplimiento normativo, la gestión de riesgos y la implementación de prácticas de sostenibilidad. Estos proveedores aportan una perspectiva externa y una amplia experiencia en el campo de la química, lo que nos permite mejorar nuestra eficiencia y productividad.

Proveedores de análisis óptico de procesos químicos :
Dentro de la industria química, el análisis óptico de procesos químicos desempeña un papel crucial en la monitorización y control de los diferentes parámetros químicos. Existen varias empresas líderes en este campo, especializadas en la fabricación de instrumentos y sistemas de análisis óptico de alta calidad. Su experiencia y tecnología avanzada nos permiten obtener mediciones precisas y en tiempo real de parámetros químicos críticos, como pH, concentración, turbidez y color. Los productos, como los fotómetros, espectrofotómetros y sensores ópticos, son altamente recomendables y se adaptan a nuestras necesidades específicas.

Además de ofrecer equipos de análisis óptico de procesos químicos, estas empresas suelen brindar un excelente servicio de soporte técnico. Sus equipos de expertos están disponibles para brindar capacitación, asistencia en la instalación y puesta en marcha, y un servicio postventa de calidad.

Proveedores de servicios logísticos:
La industria química a menudo requiere de un manejo y transporte especializado de productos químicos, ya que muchos de ellos son sensibles, peligrosos o requieren condiciones de almacenamiento específicas. Los proveedores de servicios logísticos especializados en la industria química garantizan un manejo adecuado de los productos, desde la recolección en el lugar de origen hasta la entrega segura en las instalaciones.

Estos proveedores se encargan de aspectos como el embalaje adecuado, el cumplimiento de regulaciones de transporte, la gestión de sustancias peligrosas y la coordinación eficiente de rutas y tiempos de entrega. Contar con proveedores de servicios logísticos confiables y con experiencia nos permite mantener una cadena de suministro eficiente y segura.

Conclusión
En resumen, como empresa en la industria química, debemos considerar diferentes tipos de proveedores habituales para satisfacer nuestras necesidades específicas. Desde proveedores de materias primas químicas hasta proveedores de equipos, servicios de consultoría, análisis óptico de procesos químicos como Endress+Hauser, y servicios logísticos especializados, cada uno desempeña un papel importante en nuestra cadena de suministro y en el éxito de nuestras operaciones.

¡No dudes en explorar las opciones disponibles y elegir los proveedores que mejor se adapten a las necesidades específicas de tu empresa en la industria química!

UN MOTOR ROTATORIO WANKEL DEL SIGLO XXI

REVISTA DE INGENIERIA DYNA — Sun, 02 Jul 2023 00:00:00 +0200

(ver en esta sección https://www.revistadyna.com/noticias-de-ingenieria/mazda-retorna-con-motor-wankel-si-es-que-alguna-vez-se-ha-ido). A pesar de las múltiples y periódicas apariciones de esta tecnología, la realidad es que nunca ha conseguido nuevas y/o extensas aplicaciones prácticas.
En esta ocasión, LiquidPiston anuncia su prototipo XTS-210. Un motor rotatorio de dos tiempos multi-combustible, es decir que puede trabajar como diésel, con queroseno y otros combustibles, con refrigeración por agua y que con un peso de 19 kg desplaza 210 cm3 y consigue una potencia de 20 kW y 29,4 Nm de par a 6.500 rpm. Ello le hace prácticamente equivalente a un motor diésel cinco veces mayor en tamaño y cuatro veces en peso y solamente con dos partes móviles primarias, el rotor y su eje.
Alegan los fabricantes que el motor Wankel histórico tenía un rotor triangular dentro de una carcasa con forma de “cacahuete” y que su nuevo diseño es lo contrario, un rotor con forma de “cacahuete” en una carcasa trilobulada. Las cámaras de combustión eran largas y estrechas, pero ahora tienen más capacidad lo que permite alta compresión, pudiéndose inyectar el combustible directamente, permitiendo una marcha diésel.
También se han resuelto los problemas que los antiguos motores rotatorios tenían con el engrase y que reducía su durabilidad y aumentaba las emisiones, dejando estacionarias las juntas (el equivalente a los segmentos), que en Wankel eran móviles. LiquidPiston lleva casi 20 años desarrollando prototipos que ha probado en avionetas y karts, entre 40 y 70 HP, funcionando con gasóleo, gasolina, propano, queroseno de jets e hidrógeno.
Sin embargo, la comercialización del citado motor XTS-210 (20 kW) se va a dirigir especialmente al campo militar en aplicaciones como generadores portátiles y motorización de UAVs (vehículos aéreos no tripulados) convencionales. Tampoco se descarta, con modelos de más potencia equipar aparatos VTOL (Vertical Take-Off and Landing) híbridos.