miércoles, noviembre 28, 2007

Un coche de fórmula 1 es como un avión que rueda por el suelo

El ingeniero británico Gary Savage, de 47 años, ejerce su profesión en un ámbito emocionante: los coches de fórmula 1. Él es un experto en tecnologías de materiales avanzados, y sobre su aplicación en los bólidos impartió recientemente en Madrid una conferencia, en la inauguración del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados-Materiales, en la ETSI de Caminos. Savage asegura que los materiales forman parte de la complicada ecuación del éxito en la F-1, ecuación en la que tiene él que desenvolverse muy bien ya que es el director de operaciones del equipo Honda de F-1 desde hace siete años.


"Se necesitan un par de horas para poner en marcha un coche de F-1"

"Puedo hacer un bólido en tres semanas, pero no un piloto nuevo"

"Ahora trabajamos en los sistemas de recuperación de energía cinética"

Pregunta. ¿De qué está hecho un coche de F-1?

Respuesta. Usamos toda una gama de materiales, desde aleaciones metálicas y cerámicas hasta polímeros, composites, fibras o materiales elastoméricos, todo para intentar mejorar el rendimiento del coche. Lo dominante es la fibra de carbono. Creo que un coche de F-1 es el sueño de los ingenieros de materiales. El 85% del coche está hecho de composites, cuando en los aviones más avanzados, como el F-22 Raptor, estadounidense, estos materiales suponen entre un 30% y un 40%.

P. ¿Cuánto pesa un F-1?

R. El peso legal mínimo es de 605 kilos con el piloto dentro y sin combustible. Pero hacemos los coches con un peso inferior (unos 50 kilos menos) y así tenemos un margen para colocar lastre. Para hacer los coches ligeros, utilizamos composites allá donde podemos.

P. ¿Para qué hacer el coche más ligero si luego se lastra?

R. Porque así es más controlable. El coche acelera a dos G (el doble de la gravedad). La aceleración de un F-1 es aproximadamente un 60% de lo que necesita el transbordador espacial para salir de la Tierra. Si no mantienes el centro de gravedad muy cerca del suelo no lo controlas y para eso se coloca el lastre abajo.

P. ¿También el motor lleva composites?

R. No. El motor tiene que ser de aluminio, según las reglas, que son muy estrictas. La verdad es que un F-1 es como un avión que rueda por el suelo, pero el motor es de coche.

P. ¿Los materiales avanzados son parte de la ecuación para tener éxito y ganar?

R. Sí, una parte esencial, aunque no se vea. La verdad es que el rendimiento de los coches que ocupan los primeros puestos de la parrilla y los últimos es muy similar, por lo que cualquier mejora cuenta mucho. El rendimiento de un F-1 depende de la aerodinámica, de los materiales empleados, del motor, de los neumáticos y, por supuesto, del piloto. Es obvio que tener el mejor piloto es fundamental, pero también las tecnologías aplicadas marcan la diferencia.

P. ¿Destaca Honda especialmente por alguna tecnología?

R. Probablemente somos líderes en composites y estamos muy orgullosos.

P. ¿Qué se pretende lograr con ellos, que el coche sea más ligero, resistente, rígido...?

R. Lo más importante es la rigidez con el mínimo peso. En F-1 los coches se conducen al límite de su rendimiento, justo hasta el punto en que se pueden ir de control; diferentes partes del coche tienen que soportar ese máximo rendimiento y sin rigidez no lo logras.

P. Además los materiales en un F-1 funcionan en condiciones extremas.

R. Sí. Cuando pones en marcha un coche normal, giras la llave y sales andando; con un F-1 necesitas un par de horas para ponerlo en marcha. Hay que hacer los procedimientos pre-vuelo, como un avión, calentar y bombear el aceite por todos lo sistemas hasta que están en equilibrio, pasar los controles electrónicos, etcétera.

P. ¿La seguridad cuenta?

R. Sí, porque el piloto es lo más importante. Una vez diseñado, puedo construir un coche entero en tres semanas, pero no puedo hacer un piloto nuevo. Así que diseñamos el coche de manera que puede resultar completamente destruido en un accidente, excepto el habitáculo del piloto. Sobre eso hay regulaciones muy estrictas de los comités de seguridad.

P. ¿De qué está hecho el habitáculo del piloto?

R. De composites, y tiene que estar hecho de manera que, si por ejemplo se incendia el coche, el piloto pueda salir en cinco segundos.

P. A veces se producen terribles accidentes en la F-1 y los pilotos salen ilesos. ¿Tiene esto que ver con las tecnologías?

R. Hay varias razones. Este deporte es mucho más seguro ahora que hace unos años por las reglas de seguridad obligatorias, las tecnologías y los materiales. Pero no hay que olvidar que la F-1 sigue siendo un deporte muy, muy peligroso; la potencia de los coches es algo increíble... Si no lo pruebas...

P. ¿Hacen ustedes mismos, en Honda, la I+D requerida para su equipo?

R. Tenemos enormes instalaciones de I+D en Honda, y una división especial para F-1, en la que trabajan unas 650 personas, la mayoría son ingenieros (aeronáuticos, mecánicos, electrónicos, de materiales...). Y no hay que olvidar las grandes instalaciones de I+D de Honda en Japón, donde trabajan más de 10.000 personas.

P. ¿Aplican los desarrollos de la F-1 a los vehículos que salen al mercado?

R. Sí. En Honda la F-1 no se entiende como una forma de mercadotecnia sino como parte del I+D y nuestro trabajo repercute no sólo por los desarrollos que se incorporan a los coches de mercado, sino también por el entrenamiento de los ingenieros en nuestro equipo. Por ejemplo, el responsable del diseño del Honda Civic ha trabajado dos años en el equipo en diseño de F-1, y ha aplicado algunas de nuestras tecnologías.

P. ¿Por ejemplo?

R. El sistema de control electrónico, que fue diseñado por la misma gente que lo hizo para la F-1, o parte de la aerodinámica, gracias a la cual el Civic no lleva limpiaparabrisas trasero porque no lo necesita: la forma misma del coche elimina el agua.

P. ¿Espera alguna próxima revolución en la F-1?

R. En 2009 las reglas de F-1 variarán radicalmente para mejorar las capacidades de adelantamiento de los coches, por lo que cambiará su aerodinámica. También se trabaja en el desarrollo de lo que se llama sistema de recuperación de energía cinética, es decir, recuperar la energía de frenado, almacenarla y usarla después en la aceleración. Es un desarrollo enorme y cada equipo busca su propia tecnología. Se usará luego en los coches de mercado.

lunes, noviembre 19, 2007

Ver "Avion pájaro"

Avion pájaro

Para ver el video de simulación haz click sobre la imágen


1 min 26 s - 15-nov-2007


Si tienes problemas para ver el vídeo, intenta copiar la siguiente URL en el navegador:
http://video.google.es/videoplay?docid=-1314134571536709341&pr=goog-sl

miércoles, noviembre 14, 2007

Si quieres una bomba atómica necesitas la mecánica cuántica

P. ¿Y cómo encaja el hecho de que el siglo XX, dicen, ha sido el de la física y el XXI puede ser el de la biología?

R. Hay que comprender el porqué del éxito de una disciplina. La física se ha descrito, desde la década de 1860 hasta la de 1970, como la reina de la ciencia. Una de las razones es que era la ciencia tecnológicamente más útil. Si quieres una bomba atómica necesitas la mecánica cuántica. La pregunta que hay que hacerse es qué ha cambiado en la sociedad para que ahora la biología sea más importante. ¿Qué sucede con la física a partir de 1890, cuando se convierte en microfísica y la comprensión se canaliza a través del electrón y luego la radiactividad, el átomo, las partículas elementales...? El mundo se reconstruye como un mecano a partir de sus componentes elementales. Es la revolución de la física. Lo mismo pasa con la biología después de la II Guerra Mundial, cuando se convierte en biología molecular y los científicos, con la ingeniería genética, son capaces de reconstruir el organismo a partir del nivel molecular, hacer la oveja Dolly, etcétera. En eso se basa la fuerza de la física y luego de la biología: una condujo a la bomba atómica, la otra a los organismos modificados genéticamente. La posibilidad de controlar el organismo, la biomedicina, se ha convertido en algo fascinante. Pero todavía la tecno-física es más importante. Lo que ha cambiado es la percepción a escala de visibilidad social.

jueves, noviembre 08, 2007

El ojo espacial


Until now all colour validation of textiles has been done manually. A camera developed under Europe's space programmes for Earth observation is now used to identify very accurately any colour faults in textile production. Using this space ‘eye’ for textile manufacture has improved the quality of textile production and lowered costs, by reducing significantly discarded material.

Pijamas espaciales




Mamagoose pyjamas



Mamagoose baby pyjamas
Mamagoose baby pyjamas have built-in sensors and an electronic monitoring unit to detect Sudden Infant Death Syndrome (SIDS), commonly known as cot death. The pyjamas include a small computer to process and collect data. When a symptom that characterises SIDS is identified an alarm is given. The pyjamas are made of washable non-allergic material and are designed to keep the sensors in place at all times. The Mamagoose pyjamas draw on technology used in two space applications: the analogue biomechanics recorder experiment and the respiratory inductive plethysmograph suit.

Credits: Verhaert




Mamagoose pyjamas are designed to be easy for parents to use
Mamagoose pyjamas have been designed to prevent cot deaths and use technology originally designed for space. The user interface of the monitoring unit is easy for parents to understand and can be reset to continue monitoring after an alarm. The processor in the monitoring unit is programmed with an alarm algorithm, which scans the respiration patterns to detect dangerous situations and to give an alarm. The selective memory records data before and after the alarm. This system can be connected to a PC, which analyses and stores the data. The more data collected, the more situations can be programmed and fewer false alarms are generated. This transfer of space technology is part of the ESA Technology Transfer Programme. Photo: Verhaert

Credits: Verhaert




Mamagoose is supporting paediatrician in SIDS research

Air France calcula las emisiones de CO2 por pasajero

Energías no renovables y CO2

Relación entre Kw/h consumidos y producción de CO2

Fuente: Grup l'Alzina



Equivalente de CO2 de las diferentes fuentes de energía
1 kw/h producido con carbón : 0,75 kg de CO2 (valor poco exacto, y depenendiente del tipo de carbón)
1 kw/h producido con fuel o gasoil : 0,60 kg de CO2
1 kw/h producido con gas "natural", central convencional : 0,37 kg de CO2
1 kw/h producido con gas "natural", central de ciclo combinado : 0,26 kg de CO2
1 kw/h producido con nuclear : poco, pero no despreciable (mineria de uranio, transportes, etc)
1 kw/h producido con hidráulica : despreciable
1 kw/h producido con eólica : despreciable


En España, el 33% de toda la energía eléctrica es de origen nuclear (70% en Cataluña), carbón 35%, el resto fuel, gas, hidráulica, eólica (actualmente el 3%), y otras.



Si hay más o menos demanda no se puede tirar más de la nuclear ni de la eólica ni de la hidráulica. Sólo se puede aumentar la producción de las de carbón y fuel, por lo que si ahorramos 1Kwh, ahorraremos el equivalente en carbón o fuel.

Hablando de CO2:

* 1 km de coche: 0,3 kg de CO2
* 1 km de avión: 0,25 kg de CO2
* 1 km de bus/viajero: 0,06 kg de CO2
* 1 km de metro/tren/viajero: 0,003 kg deCO2
* 1 kg de residuos: 3 kg. de CO2

jueves, abril 19, 2007

Las células solares espaciales bajan a tierra

de El Pais

http://www.elpais.com/articulo/futuro/celulas/solares/espaciales/bajan/tierra/elpepusocfut/20070418elpepifut_1/Tes

"En la ciudad manchega de Puertollano se están construyendo las instalaciones de Isfoc, un nuevo centro tecnológico de energía solar para la investigación y experimentación cercanas al mercado. En la ciudad universitaria madrileña, un panel solar que sobresale por su gran tamaño, instalado sobre un soporte, sigue el Sol incansablemente. En Talayuela (Cáceres) ha surgido todo un bosque de estos paneles, una planta solar piloto.
Ensayos en Castilla-La Mancha
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Los estadounidenses tienen las mejores células, pero todavía están despertando
La concentración es la puerta para dar sentido a las ideas que antes podían parecer locas
Son tres ejemplos de que la energía fotovoltaica de concentración, la última ola en energía solar, empieza en España, al igual que en otros países, a tomar tierra desde el espacio. Su base son las células solares, complejas y muy caras, que se utilizan desde hace bastantes años en los paneles de satélites y naves espaciales. En su mayor parte son células llamadas de multiunión y basadas en elementos semiconductores como el arseniuro de galio, en vez de en el tradicional silicio. Consiguen aprovechamientos de hasta el 40%, y en la Tierra, dado su elevado precio, se montan con una lupa, que concentra la radiación solar y permite aprovecharla mucho mejor de lo que lo hacen los paneles solares tradicionales, que tienen una eficiencia de entre el 12% y el 20%.
Dadas sus características, que incluyen ventajas e inconvenientes, con ellas la energía solar fotovoltaica inicia, de la mano de favorables tarifas especiales en muchos países, el último asalto a la red eléctrica, como lo hizo en años recientes la energía eólica. Ya no se trata de construir instalaciones aisladas, sino de parques solares con potencias en el rango de los megavatios que puedan verter a la red la energía producida o utilizarla, por ejemplo, para producir hidrógeno. Éste es el análisis que hace el Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid (IES), que dirige Antonio Luque.
En su campo de experiencias fotovoltaicas está el panel de concentradores de 200 metros cuadrados de la empresa Guascor Fotón, que ha financiado el Instituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energía (IDAE). Está conectado a la red de Iberdrola para su explotación comercial y es la primera instalación de su tipo en Europa. En este caso, las células son de silicio y origen estadounidense y tienen una concentración de 400 soles (el equivalente a 400 veces la luz que llega del sol en un día despejado de verano, o 40 vatios por centímetro cuadrado).
"La concentración se ha convertido en la puerta para que todas las ideas que nos podían parecer locas, y no sólo las que se refieren a estas células espaciales sino también a otras, lleguen a tener sentido", comenta Gabriel Sala, subdirector del centro. Sobre las células multiunión, explica: "Son capaces de aprovechar la radiación solar teóricamente hasta en un 50%. Se han desarrollado para el espacio y sólo tiene sentido utilizarlas en la Tierra si se hace bajo concentración, ya que son de 50 a 100 veces más caras por unidad de área. En concentración a mil soles este coste debe, con el tiempo, llegar a ser casi insignificante frente al coste total del sistema".
Los expertos en energía fotovoltaica, que llevan decenios esperando ese impulso definitivo hacia el mercado que ahora parece más cercano que nunca, saben que hay muchos factores a tener en cuenta y no todos son tecnológicos: "Apostamos por el futuro en esta línea, porque va a utilizar mucho menos espacio, y este factor va a ser clave, al final vamos a pagar sobre todo los metros cuadrados que utilicemos", pone Sala como ejemplo. Sin olvidar que reducir la cantidad de materiales, a menudo escasos en el mercado, es también clave.
Además, la energía fotovoltaica por concentración necesita de unas grandes estructuras móviles que suponen una implicación mayor que en fotovoltaica convencional de otros sectores industriales maduros (hierros, vidrio, motores), lo que genera interés como futuro sector económico local. La razón es que los concentradores solares fotovoltaicos tienen que seguir el Sol para funcionar eficientemente y eso supone una mayor complejidad y gasto.
Tampoco funcionan bien con sol nublado, pero, sin embargo, este factor no reduce su interés económico cuando se trata de grandes instalaciones como las previstas. "En realidad, lo que ocurre es que hay países con mucho sol y otros con poco sol, pero la relación entre radiación directa y global no es tan variable, lo que varía es la energía que llega. Los concentradores tienen obviamente ventaja en los países con más sol, como la tienen los paneles, y es el caso de España, pero el tema no es tan dramático como para decir 'aquí no vale la pena poner concentradores' y eso lo han demostrado los japoneses", explica el subdirector del IES.
Que el sector está en plena ebullición lo prueba la masiva asistencia de expertos internacionales al congreso que tuvo lugar en marzo pasado en Madrid, copresidido por Sala. Fue llamativo el elevado número de empresas y expertos estadounidenses, prácticamente todos los que juegan en el sector. "Estados Unidos avanzó mucho hasta la década de los ochenta, pero con Reagan aquella generación desapareció. Mientras que en España y en Europa hemos seguido avanzando durante estos 20 años, ellos han estado parados y lo que estamos viendo ahora es que vuelven, y vuelven con el estilo y el empuje americanos, a por todas, pero todavía están despertando", recuerda este experto. "Tienen las mejores células, llevan años fabricándolas para el espacio y ahora están bajando a la Tierra y para eso necesitan el desarrollo de óptica nueva. Pero en España, Isofotón, por ejemplo, está muy bien situada y los alemanes también están avanzando, tienen células bastante eficientes, que son las que venden a distintas compañías para añadir los concentradores y el sistema de seguimiento".
Sala cree que en España en I+D "todavía vamos bien" y que el nuevo Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentración (Isfoc) va a facilitar el desarrollo del sector. "Es la primera vez que se intenta industrializar esta tecnología en el mundo, pasando del nivel de prototipos al de industrialización piloto", comenta Luque sobre este nuevo centro.

Ensayos en Castilla-La Mancha
La tecnología fotovoltaica de concentración es mucho más compleja de lo que parece a simple vista; especialmente importantes son la óptica y los sistemas de seguimiento del Sol y de predicción de la producción de electricidad. Como campo de pruebas mundial para los concentradores a una escala ya industrial se ofrece Isfoc, un centro de I+D promovido en Puertollano por el Gobierno de Castilla-La Mancha y el Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid y financiado parcialmente por el Ministerio de Educación y Ciencia a través de un crédito de 20 millones de euros. El Isfoc ya ha conseguido hacerse notar en el sector, al convocar un concurso internacional para comprar varias plantas, con una potencia eléctrica total de 2,7 megavatios
(
como media, cada hogar necesita tres kilovatios) y diversas tecnologías
Se ha elegido a las empresas españolas Isofotón y Guascor Fotón, la estadounidense Solfocus y la alemana Concentrix. El objetivo de estas plantas de demostración, que se empezarán a instalar en los próximos meses -en el mismo Puertollano y en Talavera, Almoguera, Sotos y Albacete
- y que estarán conectadas a la red eléctrica, es estudiar los sistemas completos.
El director de Isfoc, Pedro Banda, explica que el objetivo es servir de referencia a la industria, ayudarla a demostrar que puede ser competitiva y obtener datos de instalaciones de grandes dimensiones: "Vamos a realizar muchas medidas para la certificación de esta tecnología"."

martes, enero 30, 2007