30 abril 2011

El declive de nuestras viejas centrales nucleares en el mundo post Fukushima (4ª PARTE)


Ver 3ª PARTE

LOS COSTES ASOCIADOS A UNA CENTRAL NUCLEAR

A la hora de comparar entre sí las distintas tecnologías de generación de energía debemos valorar todos los costes asociados a cada uno de los procesos incluyendo los que repercutirán a los usuarios que no disfruten de la electricidad generada por una planta de generación. Hay grandes diferencias entre las distintas tecnologías. De manera particular es importante destacar que la energía nuclear tiene unos costes que perdurarán durante muchos años y que serán soportados por las generaciones futuras, todo ello hay que conocerlo en detalle antes de optar por una u otra decisión.

La seguridad de las plantas nucleares norteamericanas cuestionada por el organismo regulador


Revisando los artículos que se vienen publicando en estos días sobre la seguridad de centrales nucleares hemos encontrado una nota publicada en The Wall Street Journal en la que el regulador principal de la seguridad nuclear de Estados Unidos cuestiona la seguridad de las plantas del país.
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29 abril 2011

Calculadores gratuitos de ingeniería eléctrica



Los cálculos de ingeniería eléctrica se ven hoy en día aliviados por una creciente presencia en internet de calculadores especializados. Continuamos ampliando la recopilación de calculadores, herramientas, animaciones y cursos sobre tópicos principales de esta disciplina de la ingeniería.

28 abril 2011

El declive de nuestras viejas centrales nucleares en el mundo post Fukushima (3ª PARTE)


Ver 2ª PARTE

En esta nueva entrega sobre el panorama nuclear continuamos hablando en primer lugar de cómo muchas economías emergentes se preparan para la energía nuclear. Las economías en fuerte crecimiento demandan energía, algunas realmente están casi colapsadas por la falta de energía. Los vendedores de reactores se percataron del negocio y la planificación de la entrada en la era nuclear se inició en mucho países. Un colosal negocio se abrió para los desarrolladores de tecnología nuclear. Veamos que está pasando.

Aplicaciones diesel - eólica en climas árticos (4ª PARTE)


Ver 3ª PARTE

Estudio del sistema

El proyecto que tomamos como ejemplo fue el primero de este tipo desarrollado en Canadá, el denominado Ramea wind-diesel Project. Se integraron 390 kW de eólica en una comunidad con una carga pico de 1.2 MW. Buenos recursos de viento en correlación con periodos de carga alta, y aceptación de la comunidad hicieron posible un sistema de energía de media penetración. Un sistema de control digital completamente automatizado facilita la integración uniforme del viento y asegura la interoperabilidad con la red remota existente.

27 abril 2011

Calculadores gratuitos para proyectos de biomasa, biogas y energía de los residuos

Análisis de sensibilidad y riesgos

Estimulados por el incremento del coste de la energía la puesta en marcha de proyectos de biomasa es una realidad en todo el mundo. La utilización de materia orgánica no utlizable para otros fines como combustible para producir energía es una idea de lo más atractiva que ya es una realidad. En Todoproductividad hemos hablado en muchas ocasiones de esta forma de obtener energía y algunos de los artículos en los que nos referimos a estas disciplinas se encuentran entre los más visitados del blog. Hay auténtico interés en conocer en detalle el biogás o las aplicaciones de la biomasa para producir pellets entre otros temas.
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26 abril 2011

Calculadores gratuitos sobre la economía del hidrógeno y las células de combustible


Presentamos en esta nueva recopilación de calculadores gratuitos algunas herramientas destinadas a evaluar proyectos relacionados con la economía del hidrógeno. Nos hemos centrado sobre todo en buscar calculadores que permitan evaluar la rentabilidad de soluciones de energía utilizando hidrógeno.

Preocupaciones en Arabia Saudí por los precios del petróleo


El país que más se está beneficiando de la actual situación de precios del petróleo es Arabia Saudí, así que no deja de resultar paradójico que esté mostrando preocupaciones por la actual senda alcista del petróleo. El petróleo Brent ha superado hoy los 124 dólares el barril, una cota incómoda para los países altamente dependientes de los hidrocarburos.  Especialmente negativos son estos precios en los países cuyas monedas están muy vinculadas al dólar. Los precios pueden seguir subiendo como apuntan todas las previsiones, pero también pueden provocar una nueva recesión global.

25 abril 2011

Aplicaciones diesel - eólica en climas árticos (3ª PARTE)




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St. Paul, Alaska: Sistema diesel - eólico de alta penetración

Este proyecto se puso en marcha en 1999 como estrategia para ahorrar costes y se trata de una instalación de alta penetración. Un sistema híbrido sin almacenamiento que maximiza la contribución de los abundantes recursos eólicos del lugar.
El componente primario de la planta incluía una turbina de 225 kW y dos generadores diesel de 150 kw, un condensador síncrono, un depósito de agua caliente aislado de 27.000 litros, y un sistema de control  basado en microprocesador capaz de proporcionar una operación de planta completamente automática.
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24 abril 2011

Impacto ambiental de los envases de alimentos no retornables


Entre los usos del plástico no deja de ser chocante el espectacular incremento que en los últimos años ha tenido la irrupción de envases no retornables utilizados para transportar alimentos. El fenómeno se ha extendido de tal modo que los residuos producidos suponen un serio problema. La industria del embalaje responde, y nos informa de los beneficios ambientales de este tipo de embalajes. Vamos a ver un poco más despacio cuáles son sus argumentos.


23 abril 2011

El declive de nuestras viejas centrales nucleares en el mundo post Fukushima (2ª PARTE)



Ver 1ª PARTE

¿Dónde tenemos las centrales nucleares más viejas?

En este blog no es que estemos ni a favor ni en contra de las centrales nucleares, pero de lo que si estamos seguros es que las centrales nucleares no generan tanta actividad para la ingeniería y las pequeñas empresas como otros tipos de energía. Es por ello que analizaremos en detalle cómo puede afectar a la ya delicada situación energética la crisis de Fukushima. Muchos nichos de negocio bien interesantes están apareciendo ante la necesidad de cambiar el modelo energético y  es importante analizarlos en detalle.

Los fondos de inversión sobre materias primas baten records en 2011



La importante demanda de materias primas que venimos estudiando desde 2010 se ha trasladado al mundo de los fondos de inversión. El diario Expansión nos habla hoy del boom que están experimentando últimamente los productos de inversión centrados en este tipo de activos. Por el interés de nuestro blogs en estos temas reproducimos casi literalmente lo publicado por dicho diario.

Calculador de la eficiencia energética del proceso de enfriamiento de leche


En un artículo anterior explicamos en detalle  el cálculo de la energía óptima requerida por el proceso de enfriar la leche (ver Calculando la energía necesaria para enfriar la leche). En esta ocasión presentamos un calculador sencillo que nos permite calcular las necesidades de electricidad en el proceso de enfriamiento de la leche en una granja. Como todos estos interesantes calculadores lo mejor es que de una forma sencilla podemos estudiar diferentes supuestos que nos van a permitir optimizar el consumo energético en la granja. El incremento en el coste de las materias primas y de la energía está penalizando severamente a los ganaderos, entre los que se encuentran los productores de leche. Al respecto hay que decir que en muchos lugares no hay disponibilidad de redes eléctricas y la leche debe enfriarse a base de generadores diesel. El coste en estos casos es mucho más elevado.
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22 abril 2011

El negocio de las células de combustible ya está aquí


Solid Oxide Fuel Cell. Fuente: NFCRC

Si hay algo que merece ser destacado del año 2011 sin duda es la aceleración de las transformaciones que deben llevarse a cabo con urgencia para adaptar la competitividad al nuevo escenario energético. Se acabó el tiempo y el uso de bombillas de bajo consumo no es suficiente, los costes de la energía siguen creciendo y ha llegado la hora de tomar medidas más drásticas y bastante más complejas. El nerviosismo aumenta porque cada vez más estudios apuntan hacia un crecimiento sostenido de los costes energéticos y para agravar la situación ha acontecido un hecho que va a provocar probablemente una carrera para acelerar el proceso, la reciente catástrofe múltiple de Japón (ver nuestra recopilación de artículos).

20 abril 2011

Herramientas de cálculo gratuitas sobre el agua


La gestión correcta del agua tiene connotaciones ambientales, económicas y energéticas. Es cada vez más importante establecer mecanismos de gestión que nos permitan optimizar el uso del recurso. Para facilitar el desarrollo de estos mecanismos recopilamos en esta sección calculadores y utilidades relacionadas con el agua.


19 abril 2011

El declive de nuestras viejas centrales nucleares en el mundo post Fukushima (1ª PARTE)

Puesta en marcha y cierre de centrales nucleares en el mundo

Ha transcurrido más de un mes desde el terremoto de Japón y la situación está lejos aún de ser estabilizada. Los reactores continuan perdiendo radiactividad, y aunque es imposible precedir el impacto del desastre, las consecuencias para la industria nuclear van a ser devastadoras. Continuamos con los artículos en los que tratamos de averiguar cuales son las tendencias futuras de la energía como consecuencia del terremoto de Japón y hoy nos vamos a centrar nuevamente en repasar que previsiones tenemos actualmente sobre la influencia del desastre en la indsutria nuclear mundial.
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18 abril 2011

El uso de indicadores de rendimiento en proyectos intensivos en capital



En los proyectos de la industria de procesos se usan indicadores de rendimiento (KPIs) para asegurar que todos los participantes alcanzan o mejoran sus objetivos de rendimiento asociados a sus inversiones.
En los proyectos complejos que implican varios contratistas y subcontratistas, las expectativas predeterminadas por los KPIs permiten verificar el proceso, y tomar las acciones necesarias.

Aplicaciones diesel - eólica en climas árticos (2ª PARTE)




Ver 1ª PARTE

Sistemas de alta penetración

Cuando aumenta la penetración de energías renovables, eventualmente puede crearse más energía de la que se necesita. Cuando el viento proporciona energía para una gran proporción de la carga, la capacidad de los motores diesel para controlar la frecuencia y el voltaje se reduce significativamente. Adicionalmente, a menos que haya una gran necesidad de energía adicional - térmica o eléctrica - tiene sentido financiero apagar los motores diesel. La ventaja operacional de estos sistemas es que pueden instalarse equipos adicionales que aseguren la estabilidad y calidad del sistema de energía cuando el motor diesel se apaga. En este caso, cualquier producción de energía instantánea por encima de la carga eléctrica requerida es suministrada a una gran variedad de cargas secundarias controlables. En estos sistemas se usan condensadores síncronos, bancos de carga, cargas, convertidores de energía, controles de sistema avanzados, y posiblemente almacenaje en forma de baterías o con almacenamiento dinámico de la energía (tecnología flywheel).

17 abril 2011

Aplicaciones diesel eólica en climas árticos (1ª PARTE)



Los tiempos han cambiado y la forma de obtener y usar la energía ya no es la misma que hace muy pocos años. Todo el mundo está afectado por los incrementos de costes pero hay comunidades mucho más sensibles.

Las comunidades remotas son muy sensibles a la elevación de los costes del combustible y a las regulaciones ambientales para su transporte, uso y almacenamiento. Es por ello que se está en la búsqueda de soluciones para examinar métodos alternativos para obtener energía.

16 abril 2011

El tiempo de los bioplásticos ha llegado


Entre las tendencias que en los últimos años han aparecido en el sector del plástico una de las más destacables es la búsqueda de soluciones a la contaminación que se genera por su inalterabilidad ante el paso del tiempo.

15 abril 2011

Calculadores gratuitos para la industria química


Actualizamos nuestra selección de calculadores incluyendo nuevas herramientas.

La ingeniería de diseño en la industria química requiere cálculos complejos y normalmente se usa software costoso. Pero como en todos los campos de la ingeniería el desarrollo del software libre es espectacular. En esta sección de nuestros calculadores de ingeniería gratuitos vamos incorporando herramientas útiles para este sector.

14 abril 2011

Eficiencia energética en instalaciones de aire comprimido (2ª PARTE)


ver 1ª PARTE

TÉCNICAS DE AHORRO ENERGÉTICO

Control maestro del sistema

Como vimos en la primera parte de este artículo, se requiere un control maestro del sistema para coordinar todas las funciones necesariaas para optimizar el aire comprimido. Los controles maestros del sistema trabajan con todas las marcas y tipos de compresores, y pueden coordinar la operación del compresor satélite, o en diferentes edificios.

13 abril 2011

Eficiencia energética en instalaciones de aire comprimido (1ª PARTE)


El aire comprimido es una tecnología probada con muchas aplicaciones en la industria. Se usa en procesos de extrusión, pulverización de pintura, moldeo por soplado pero también en procesos máas genéricos como la producción por vacío, procesos de manipulación, y para aplicaciones de control y transporte.

12 abril 2011

El coste de la energía eléctrica de mala calidad



La calidad de la energía eléctrica es muy importante tanto para el funcionamiento de los equipos como por los costes adicionales que conlleva una energía eléctrica de baja calidad. El primer paso para comprender la naturaleza de los problemas es comprender cómo cada uno influye en la actividad comercial. En este nuevo artículo sobre la energía eléctrica en condiciones difíciles vamos a explicar los efectos de los defectos y los costes que supone su aparición.

11 abril 2011

Efectos del incremento de los costes de los hidrocarburos en las plantas de ciclo combinado



Las plantas de ciclo combinado (CHP) instaladas entre los 90 y principios de la pasada década fueron diseñadas para operar con una carga base, con relativamente pocos arranques a lo largo del año. El boom de las plantas de ciclo combinado se basaba en un incremento de la demanda de energía en un periodo en el que el gas natural era barato. Pero las cosas cambiaron hace pocos años y las perspectivas futuras son aún más inciertas. Veamos qué está pasando.

Revisión de las aplicaciones industriales de los sensores




(5ª REVISIÓN)
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En numerosos artículos venimos hablando sobre el uso de las aplicaciones de los sensores (ej. optimización del rendimiento de sensores, control de fronteras, aplicaciones de servocontrol, sensores inteligente, sensores de nivel, etc).
 
En este nuevo artículo sobre sensores vamos a hablar de los principios que usan estos dispositivos para detectar todo tipo de señales. Vamos a hacer un resumen que nos ayude a entender los principios físicos que debemos buscar para poder utilizar sensores.
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Este planteamiento tiene una gran importancia práctica y el motivo es que la medición de una variable puede a veces realizarse de muchas formas, pero no todas son equivalentes. Habrá formas más precisas, otras más competitivas y otras más fiables. Conocer los principios de detección nos ayudará a seleccionar el sensor correcto.
 
La transducción mediante sensores puede llevarse a cabo usando principios físicos, algunos de los cuales vamos a revisar aquí. A partir de estos principios básicos las diferentes necesidades nos indicarán qué tipo de sensores necesitamos en cada situación (ver por ejemplo aquí para aplicaciones en edificios inteligentes y aquí para sensores rotatorios en turbinas eólicas).
 
Conociendo cómo funcionan los sensores será fácil encontrar el sensor adecuado a nuestras necesidades. Creemos que se trata de un plantemiento eficaz, pues la revisión de sensores a partir de catálogos de fabricantes nos impide ver otras posibilidades más allá de lo que cada uno fabrica.
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SENSORES MECÁNICOS

Los sensores mecánicos dependen del contacto físico directo.

Efecto piezoresistivo: convierte una tensión aplicada en un cambio en la resistencia que puede sentirse circuitos electrónicos tales como el puente de Wheatstone. Los metales y los semiconductores exhiben piezoresistividad. El efecto piezoresistivo en el silicio se realza dopando con boro. El efecto piezoresistivo puede usarse en sensores que miden presión.
Efecto piezoeléctrico: convierte una tensión (fuerza) aplicada en una diferencia de potencial eléctrica. El efecto piezoeléctrico es reversible, así que un cambio en el voltaje teambién genera una fuerza y un cambio correspondiente en el espesor. Los sensores piezoeléctricos los describimos en I y II. En la industria, el principio piezoeléctrico puede utilizarse en sensores utilizados para medir presiones, fuerzas y par. el principio piezoeléctrico se usa también para construir acelerómetros piezoeléctricos con apliaciones tales como control de vibración de máquinas rotativas como bombas y turbinas, análisis modal en vehículos, medición de choques, control de las herramientas de las máquinas y medición de vibraciones (ver acelerómetros para medidas de vibración de bajo nivel).
 
Sensor tunneling: El efecto tunneling es un método extremadamente exacto para sentir desplazamientos a escala nanómetros, pero su naturaleza altamente no lineal requiere el uso de control de retroalimentación para hacerlo útil.
     
Sensores capacitivos: estos sensores tienen una lámina fija y otra móvil. Cuando una fuerza se aplica a la lámina móvil, el cambio en capacitancia origina un desplazamiento. Los permitir cambios en la capacitancia pueden detectarse usando una gran variedad de circuitos eléctricos y convertirse en un voltaje o cambio de corriente. Los sensores capacitivos miden los cambios en una propiedad eléctrica llamada capacitancia. La capacitancia describe cómo dos objetos conductores con un espacio entre ellos responden a una diferencia de voltaje aplicada (ver descripción detallada en I, II III, IV, V y VI). Una de las aplicaciones de los sensores capacitivos es la detección de inclinación (ver aquí).

Los sensores inductivos, que convierten desplazamientos en un cambio en la inductancia, también s   on a menudo útiles. Las aplicaciones de los sensores inductivos pueden revisarse en I, II, IIIIV. y V.
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SENSORES MAGNÉTICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS
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No requieren contacto físico directo y son útiles para detectar efectos de proximidad. Estos sensores tienen múltiples posibilidades en el sector industrial, energético, militar, etc. (ver otras aplicaciones aquí y aquí). Básicamente sirven para detectar la proximidad de objetos metálicos a distancias prefijadas.
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Efecto Hall: Se basan en los cambios en los campos magnéticos producidos en semiconductores. Un efecto relacionado es el magnetorresistivo que depende del hecho de que la conductividad varía con el cuadrado de la densidad de flujo aplicada. El uso del Efecto Hall puede usarse para medir corrientes eléctricas (ver ejemplo aquí) o también en transductores para medir voltajes. En otro artículo hemos explicado nuevas aplicaciones de los sensores magnetorresistivos para medir desplazamientos (ver aquí).
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Sensores de campos magnéticos: pueden usarse para detectar la presencia de objetos metálicos. Los eddy-Current sensors, o sensores de corrientes parásitas, usan serpentines de sondas magnéticas para detectar defectos en estructuras metálicas tales como tuberías. Con estos sensores pueden alcanzarse rangos de medición de hasta 60 mm. Micro-Epsilon ha desarrollado un nuevo principio en sus denominados Magnetic Displacement Sensor (MDS). Este método se basa en la relación lineal exixtente entre la posición del iman y la señal de salida. El método de fabricación no depende del proceso del semiconductor, por lo que hace fácil su adaptación a las necesidades del cliente. Estos sensores tienen una sensibilidad extremadamente alta, lo que los hace útiles para circuitos de evaluación a bajo coste y muy simples.
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Ver aquí aplicaciones para galvanizado por inmersión en caliente.
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SENSORES TÉRMICOS
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Son una familia de sensores utilizados para medir temperatura o flujo de calor. La revisión de las tecnología de sensores usados para medir temperaturas las revisamos en otros artículos (ver I, IIIII, IVV y VI).
  • Transducción termo-mecánica: se utilizan para sentir y regular temperatura en viviendas y automóviles. Se basan en que todos los materiales presentan una expansión térmica.
  • Efectos termoresistivos: se basan en el hecho de que la resistencia cambia con la temperatura. El silicio es útil para detectar cambios de temperatura.
  • Termopares: utilizan el efecto Seebeck (Es la conversión de una diferencia de temperatura en electricidad. Se crea un voltaje en presencia de una diferencia de temperatura entre dos metales o semiconductores diferentes). Los Termopares son baratos y fiables y por ello se usa mucho. Los Termopares típicos de salidas µV/ºC y son efectivos en un rango de temperaturas que va de - 270 º a 2.700 ºC.
  • Sensores de temperatura resonante: estos sensores dependen del hecho de que un cristal simple de SiO2 exhibe un cambio en la frecuencia resonante dependiendo del cambio de temperatura. Ya que es un defecto de frecuencia, es más exacto que los efectos de cambio de amplitud y tienen sensibilidad y exactitud extrema para detectar pequeños cambios de temperatura.
El uso de los sensores para medir caudales mediante efectos térmicos los describimos en otro artículo (ver aquí). También pueden revisarse aquí las tecnologías actualmente disponibles para medición de caudales. 
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TRANSDUCTORES ÓPTICOS
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Convierten la luz en señales que pueden ser detectadas (ver aquí revisión completa de los sensores ópticos). Se basan en varios mecanismos. En el efecto fotoeléctrico electrón se emite en el extremo negativo de láminas cargadas para cada fotón de luz con energía suficiente. Esto origina una corriente o flujo. En los sensores fotoconductivos, los fotones generan transportadores disminuyen la resistencia del material. En los fotosensores basados en la unión se produce el efecto fotovoltaico. Las termopilas son sensores que miden la radiación del calor, y para eso usan un termopar con una unión revestida con un aborbedor negro de bismuto u oro, que genera calor en la iluminación.
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Las células Solares son grandes fotodiodos que generan voltaje a partir de la luz. Los bolómetros son resistencias con alta sensibilidad térmica en configuración de puente de wheatstone, con una de ellas apantallada de la luz incidente. Los transductores ópticos pueden optimizarse por frecuencias de luz diferentes, resultando en detectores de infrarrojos, detectores de ultravioleta, etc. Varios dispositivos, incluyendo acelerómetros, se basan en la tecnología de fibra óptica (ver aquí aplicaciones para medición de la radiación solar).
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El uso de algunas aplicaciones de últimas tecnologías en sensores de imagen lo hemos visto en otros artículos (ver I, II , III, IV , V y VI). También hemos visto la aplicación de los sensores ópticos para detectar gases con alta precisión (ver aquí), por ejemplo, la emisiones de vehículos. También hemos visto la aplicación de sensores ópticos para la detección del color (ver aquí) y el uso de los sensores de infrarrojos para aplicaciones de medición de temperatura.
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Otra aplicación de los transductores ópticos es la medición del par transmitido a un eje (ver aquí).
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TRANSDUCTORES QUÍMICOS Y BIOLÓGICOS
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Cubren un amplio rango de dispositivos que interactúan con sólidos, líquidos, y clases de todo tipo. Las aplicaciones potenciales incluyen control ambiental, control de bienestar bioquímico, vigilancia de áreas, diagnósticos médicos, biosensores implantables, y control de los alimentos. El uso de estos sensores se ha mostrado efectivo en el control de NOx (polución), pesticidas organofosforados, gases nerviosos (Sarin, etc.), cianururo de hidrógeno, viruela, antrax, COx, SOx y otros. Otra aplicación común es la medición del pH del agua. Otras aplicaciones vistas en TODOPRODUCTIVIDAD son:
  • Sensores de últimas tecnologías pueden detectar simultáneamente un gran número de sustancias químicas diferentes (ver aquí).
  • Sensores para detectar dióxido de nitrógeno (ver aquí).
  • Detección mediante sensores de la madurez de los alimentos (ver aquí).
  • Control eficiente de las emisiones en los procesos de combustión (ver aquí).
CHEMIRESISTORS
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Tienen dos electrodos táctiles interdigitados, cubiertos con revestimientos químicos especializados que cambian su resistencia cuando se exponen a ciertos agentes químicos. La unión de varios sensores puede incrementar la especificidad para agentes con desafíos específicos.
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SENSORES DE GAS DE ÓXIDO-METAL

Los sensores dependen del hecho de que la adsorción de gases en ciertos semiconductores hace cambiar su resistividad. en detectores de film delgado, se deposita un catalizador tal como el platino en la superficie para acelerar las reacciones y realzar la respuesta. Útiles como sensores son los óxidos de estaño, zinc, hierro, circonio, etc. Los gases que pueden detectarse incluyen CO2, CO, HS, NH3, y ozono.

Una aplicación de esta tecnología podemos verla aquí.
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TRANSDUCTORES ELECTROQUÍMICOS

Dependen de corrientes inducidas por oxidación o reducción de una especie química en la superficie de un electrodo. Están entre los más simples y más sutiles de todos los sensores químicos.


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BIOSENSORES
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Un biosensor es un dispositivo analítico que convierte en una respuesta biológica en una señal eléctrica. El térmico biosensor a menudo se usa para cubrir dispositivos sensores en orden de determinar la concentración de sustancias y otros parámetros de interés biológico incluso donde no utilizan sistemas biológicos directamente.

Hay una gran variedad de tipos dependiendo de la alta selectividad de muchas reacciones moleculares. Lamentablemente tales acciones no son reversibles normalmente así que el sensor no es reutilizable. Estos dispositivos tienen una película fina biomecánicamente activa depositada en un dispositivo de plataforma que convierte apropiadamente los cambios inducidos (ej. masa, resistencia) en señales eléctricas ópticas. Para realizar una medida analítica pueden usarse láminas finas que contienen proteinas (enzimas, o anticuerpos), polisacáridos, ácidos nucleicos, oligonuclétidos, o un ionoforo (que tiene respuesta selectiva a tipos de iones específicos. La sensibilidad puede aumentarse utilizando láminas activas biomecánicamente diferentes. Estos sensores son los denominados "nariz electrónica".

Entre las principales aplicaciones de los biosensores destacamos su capacidad para analizar los alimentos que comemos, el agua que bebemos y el aire que respiramos. Los sensores electroquímicos han despertado el interés de la industria por su gran capacidad de detección, simplicidad experimental y bajo coste, entre sus aplicaciones indicamos por ejemplo las relativas a la detección de iones metálicos y drogas en el cuerpo humano. Los sensores electrónicos ultra sensitivos están empezando a desempeñar también un papel en la detección acelerada del ADN (ver aquí).

Innovadoras aplicaciones de estos sensores son por ejemplo la detección de las feromonas que provocan el miedo (ver aquí).
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SENSORES REMOTOS DE ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

El espectro electromagnético puede utilizase para fabricar sensores remotos de una gran variedad de tipos. Generalmente la longitud de onda conveniente para una aplicación particular se selecciona basándose en la distancia de propagación, el nivel de detalle y la resolución requerida, la capacidad para penetrar materiales sólidos o ciertos medios, y la dificultad para procesar señales. Las técnicas Doppler permite la medida de velocidades, las ondas de milímetros se usan para controlar satélites. Las infrarrojas se usan para visión nocturna y sentir calor (ver Aplicaciones de los sensores infrarrojos para medir temperatura). Destacamos también los detectores de movimiento IR, que no son caros y son fiables. Las ondas electromagnéticas pueden usarse para determinar distancias utilizando ondas RF o luz láser. Las imágenes de luz visible usando cámaras se utilizan en un amplio rango de aplicaciones pero generalmente requiere el uso de técnicas DSP más costosas y sofisticadas incluyendo detección de bordes, umbral, segmentación, reconocimiento de modelos, análisis del movimiento, etc.

Una aplicación innovadora de los sensores que usan ondas electromagnéticas es la detección de líquidos ocultos (ver aquí). Otro ejemplo podemos verlo en el uso de sensores láser para medir en 2D o los sensores láser para medir distancia (ver aquí). También se han desarrollado sensores láser con aplicaciones en soldadura de alta velocidad (ver aquí).
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SENSORES ACÚSTICOS

Encontramos aquí los sensores que utilizan el sonido como medio sensor. Las técnicas Doppler permite la medición de velocidades. Los ultrasonidos a menudo proporcionan más información de la que se consigue con otras técnicas sobre vibraciones de maquinaria mecánica, pérdida de fluidos, y fallos de otros equipos. El sonar se utiliza también para determinar distancias y es efectivo en otros medios distintos al aire, incluyendo el agua.

En el siguiente artículo hacemos una descripción detallada de los sensores ultrasónicos y aquí ( I y II) describimos las aplicaciones para medir distancias.

Medición de niveles: La medición de niveles puede hacerse usando diferentes tipos de sensores, en un artículo anterior explicamos las tecnologías aplicables a condiciones extremas de procesos (ver aquí) y en otro hemos hablado del uso de los ultrasonidos para medir niveles (ver aquí).
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SENSORES DE ONDAS ACÚSTICAS
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Estos transductores son utiles en un amplio rango de aplicaciones y podemos clasificarlos según las siguientes tecnologías: surface acoustic wave o SAW, thickness-shear mode (TSM), flexural plate wave (FPW), o acoustic plate mode (APM).

Como ejemplos de usos de estas tecnologías podemos mencionar el uso de sensores de bajo coste para medir el par motor (ver aquí).

La tecnolología SAW, puede usarse por ejemplo para la fabricación de sensores de medición del par rotatorio. Una descripción detallada de esta aplicación puede revisarse en Dynamic Rotatory Torque Measurement using surface acoustic waves.

SENSORES DE PRESIÓN

Diferentes tecnologías de sensores pueden usarse para medir presión. En otro artículo hablamos de sensores microelectrónicos y de herramientas para configuración online de sensores de presión. En otro artículo hemos hablado de la medida de presión diferencial para altas presiones.
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REDES INALÁMBRICAS DE SENSORES
OTROS ARTÍCULOS EN TODOPRODUCTIVIDAD
Bibliografía:
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La estructura de este trabajo se basa en la clasificación dada por Cook & Das. Wireless Sensor Networks. John Wiley, desarrollada a partir de datos de fabricantes.

10 abril 2011

Buscando grandes ahorros con variadores de frecuencia variable en bombas de circulación de centrales nucleares


Conforme avanzamos en el estudio de las posibilidades de la eficiencia energética cada vez nos vamos convenciendo más que es en esta estrategia donde vamos a conseguir solucionar los problemas energéticos que actualmente condicionan la actividad económica. Hoy vamos a hablar de los grandes consumos y de las excepcionales posibilidades de ahorro que podemos obtener incorporando tecnologías relativamente sencillas.  Nos referimos en particular al acondicionamiento de bombas de circulación en centrales nucleares.

09 abril 2011

La tecnología inalámbrica en la industria química


La industria química es intensiva en procesos complejos que interaccionan entre sí y en los que es muy importante obtener datos de forma efectiva.
Las soluciones inalámbricas ofrecen muchos más beneficios que la eliminación de cables y costes de instalación. Los usuarios se benefician de un mayor beneficio y flexibilidad, sobre todo en la mejora de la productividad, calidad y seguridad.

08 abril 2011

Los metales de la tecnología crítica de tierras raras



Ya que la demanda por la tecnología de tierras raras continúa incrementándose, los esfuerzos para restablecer minería y producción de elementos raros (REEs). El futuro de los suministros de REEEs y la multitud de productos donde aparecen dependerá menos de las reservas geológicas futuras y más de las políticas comerciales globales y de asuntos de viabilidad económica, desarrollo de la fuerza laboral e innovación tecnológica.

Algunos datos sobre los motores de alta eficiencia

Compramos un motor y muchas veces se busca el más barato pero lo que no sabemos en ese momento es que lo que pagamos por el motor no será más que el 5 % de lo que realmente nos va a costar, y que es el valor de los kwh que el motor consumirá durante una prolongada vida útil y los costes de mantenimiento.  Esto supone que los motores ineficientes tienen un sobrecoste que en motores de tamaño medio o grande supone miles de dólares al año.

07 abril 2011

Rendimiento de los sistemas híbridos diesel-eólica en comunidades de islas remotas (1ª PARTE)



Cuando el petróleo coquetea con los 100 dólares el barril es el momento de revisar rentabilidades de aquellas aplicaciones de generación que usan las plantas diesel como combustible. En personas que viven en lugares remotos como las islas el coste de la energía puede resultar insoportable rápidamente.

Los fabricantes de maquinaria agrícola se preparan para el boom de la energía


El boom de los negocios relacionados con las nuevas fuentes de energía podría desempeñar un papel destacable en la nueva economía. Eso no lo sabemos aún, pero intentaremos seguirle la pista al devenir de los acontecimientos estudiando los movimientos empresariales que se vienen produciendo en otros lugares del mundo.

06 abril 2011

Algunas técnicas para optimizar los sistemas de vapor (2ª PARTE)



Ver 1ª PARTE
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Trampas de vapor

Algunos de los problemas más comunes encontrados en los sistemas de vapor pueden resolverse utilizando un buen programa de gestión de trampas de vapor.

Tipos de trampas de vapor

Cuando seleccionemos una trampa de vapor es importante recordar el uso de tres principios fundamentales de operación que resumimos a continuación:
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Espectacular crecimiento del negocio de las energías verdes



Como no podía ser de otra forma los negocios relacionados con las nuevas formas de obtener energía están alcanzando un boom sin precedentes. Iremos hablando en sucesivos artículos de lo que está ocurriendo con la energía y las nuevas oportunidades de negocio que vienen apareciendo.
En esta primera entrega recogemos datos de un estudio que no contempla aún la crisis de Japón ni los precios actuales del petróleo (hoy el Brent alcanzó 121.6 dólares el barril).

La energía solar puede ser ya competitiva con las centrales de carbón...según Bloomberg



Hace poco más de un mes publicábamos un artículo en el que tratábamos de demostrar con datos propios (El panel solar como inversión) es ya rentable en países con alta radiación solar como la que encontramos en regiones tropicales. Hoy ha aparecido en Bloomberg, la segunda agencia de noticias más importante del mundo, un artículo que corrobora algo que a nuestro parecer es ya una evidencia cada vez más difícil de rebatir: los países soleados deben reorientar sus políticas hacia la energía.

El tsunami del accidente nuclear de Japón y su efecto en los precios de la energía (IV)




¡LAS SUBIDAS ESTÁN YA AQUÍ!

Ver 3ª PARTE

Continuando con los artículos sobre la evolución de los precios derivada de las catástrofes de Japón revisamos hoy los primeros datos sobre subidas directas del precio de la energía. El petróleo nos lleva avisando los últimos días de la tendencia alcista y hoy se cotiza ya 120 dólares el barril.

05 abril 2011

Variadores de velocidad en bombas en una planta de aguas residuales




La planta Kakolanmäki en Turku, Finlandia, es capaz de quitar de forma efectiva el nitrógeno del agua, reduciendo la eutroficación del mar. La planta está diseñada con alta tecnología. Se utiliza un control variadores de velocidad Vacon en bombas y compresores, ya que es esencial la regulación en una planta que procesa aguas residuales para 280.000 personas.

04 abril 2011

Cómo seleccionar la bomba centrífuga correcta para cada aplicación (1ª PARTE)


La selección de la bomba correcta para cada aplicación debe comenzar decidiendo las condiciones de operación que la bomba debe cumplir, y luego buscar entre los suministradores de bombas cuales están cerca de satisfacer la demanda. Pese a que las bombas son equipos comunes no se ha desarrollado una teoría que permita completar el diseño hidrodinámico de una bomba centrífuga, así que la información más útil que podemos usar.

Para definir claramente la capacidad y presión necesitamos que nuestros sistemas estén construidos con un tipo de gráfico llamado curva del sistema. Esta curva del sistema la proporciona el suministrador de la bomba e intentará acomplarla con una curva de bomba que satisfaga estas necesidades tanto como sea posible.

El petróleo en máximos por la guerra de Libia



El petróleo ha subido a máximos no conocidos en los últimos treinta meses y el principal motivo ha sido que los datos económicos de China alimentan la esperanza de una creciente demanda del mayor consumidor del mundo. Las últimas proezas de los combatientes leales a Muamar Gadafi haciendo retroceder a los rebeldes de las áreas clave en el este de Libia han hecho el resto. Por ambos motivos tenemos el Brent ya a 116,89 %, un valor que comienza a pesar seriamente en la competitividad empresarial. Los futuros Brent se cotizan aún más altos y se cierran negociaciones a 117,70 dólares el barril. La demanda en Japón aún no está teniendo incidencia porque el país está demasiado ocupado luchando contra la catástrofe nuclear. En cualquier caso las previsiones apuntan todas hacia un crecimiento sostenido en los precios en las próximas semanas. Analicemos algunos datos más que están teniendo influencia en los precios del petróleo.


03 abril 2011

Algunas técnicas para optimizar los sistemas de vapor (1ª PARTE)



La optimización de los sistemas de vapor en la industria es una de las preocupaciones principales de gestores de plantas e ingenieros. Buena muestra de ello es que los artículos en los que hablamos de esa temática están entre los más visitados en TODOPRODUCTIVIDAD (ver todos nuestros artículos sobre sistemas de vapor aquí). Como en todos los problemas energéticos en los que el flujo de energía pasa por varios estados transitorios nos enfrentamos a problemas complejos,  en vapor eso supone dificultades en la toma de decisiones y en consecuencia aparecen pérdidas económicas relevantes en las instalaciones con grandes consumos.

02 abril 2011

Bajando costes en Mini-grids híbridos para electrificación rural (4ª PARTE)




MODELOS DE NEGOCIO PARA MINI-GRIDS RURALES

La definición y del modelo de negocio más apropiado para la electrificación rural es un desafío. Más especificamente, el criterio a usar en estas clasificaciones es crucial. Es muy importante comprender la forma de determinar la responsabilidad específica para las operaciones y el mantenimiento del sistema. Veamos cuales son los modelos comunes de explotación de estos sistemas:

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01 abril 2011

Factores de selección de los sistemas de aislamiento industrial (II)




Ver 1ª PARTE

Diseño de sistemas por debajo de la temperatura ambiente

Para aplicaciones por debajo de la temperatura ambiente, la condensación del vapor de agua en el interior del aislamiento es una preocupación principal. Por ello, el sistema de aislamiento debe tener muy baja permeancia del vapor de agua. Se recomienda una permeancia del sistema de menos de 0.01 perm para sistemas expuestos a condiciones de exterior. La tasa de permeancia para los materiales se obtiene usando ASTM E96, Wet Cut Test Method B para transmisión de vapor de agua, incluyendo los efectos de juntas.