Boletín de Innovación y Tecnología
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Donosti - Zuatzu kalea, 5 Tel: +34 943 40 06 02 Fax: +34 943 39 08 45 41927 Mairena de Aljarafe, Sevilla Plaza de las Naciones, Torre Norte Tel: +34 95 560 05 28 Fax: +34 95 560 04 88 43001 Tarragona Plaça Prim, 4-5 Pral. 1a Tel: +34 977 252 408 Fax: +34 977 227 910 46002 Valencia Barcas, 2 - 5º Tel: +34 96 353 02 80 Fax: +34 96 352 44 51 01008 Vitoria - Gasteiz Pintor Adrián Aldecoa, 1 Tel: +34 945 14 39 78 Fax: +34 945 14 02 54 50012 Zaragoza Argualas, 3 Tel: +34 976 56 15 36 Fax: +34 976 56 86 56 ESTADOS UNIDOS / AEC Richmond, VA 23230 - USA 5540 Falmouth Street - Suite 300 Tel: +1 804 282 3811 Fax: +1 804 282 3652 Minneapolis, MN 55402 - USA 15 South 5th Street - Suite 400 Tel: +1 612 332 8905 Fax: +1 612 334 3101 LIBIA 35002 Las Palmas de G. Canaria Viera y Clavijo, 30 - 1º Tel: +34 928 43 19 50 Fax: +34 928 36 31 68 Tripoli Hay Al Andalus Tripoli, Libya Tel +971 50 824 56 13 28049 Madrid Avda. 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Muchoborska 6 Tel: +48 71 785 45 97 Fax: +48 71 785 45 97 PORTUGAL Boletín de Innovación y Tecnología Abu Dhabi PO Box 61955, Al Bateen Tel: +971 50 824 56 13 15703 Santiago de Compostela Avda. de Lugo, 151 - 153 Tel: +34 981 55 43 91 Fax: +34 981 58 34 17 www.idom.com 1600-100 Lisboa Rua Gral. Firmino Miguel, 3 B r/c Tel: +351 21 754 87 00 Fax: +351 21 754 87 99 REINO UNIDO London SE1 3QB Unit 17G The Leathermarket 106a Weston Street Tel: +44 207 397 5430 Fax: +44 207 357 9690 REINO UNIDO / MEREBROOK Derbyshire DE56 2UA Suite 2B, East Mill Bridgefoot, Belper Tel: +44 177 382 99 88 Fax: +44 177 382 93 93 Kent, Keston BR2 6HQ 1 Leonard Place Westerham Road Tel: +44 1689 889 980 Fax: +44 1689 889 981 South Wales, Cardiff CF14 2DX Churchgate Court 3 Church Road Whitchurch Tel: +44 2920 610 309 Fax: +44 2920 617 345 RUMANÍA 011783 Bucarest Str. Brazilia, 16 - Ap. 1, Sector 1 Tel: +4021 231 07 01 Fax: +4021 231 13 34 VENEZUELA 2001 Valencia Vargas, 102- 47 Edificio Vargas Tel: +58 241 857 64 68 Fax: +58 241 857 16 91 JUNIO 2011 Nº11 ABU DHABI JUNIO 2011 Nº11 I+d I+d Boletín de Innovación y Tecnología I+d Boletín de Innovación y Tecnología JUNIO 2011 Nº11 > MICROSCOPIOS ATÓMICOS Una tecnología con numerosas aplicaciones O6 / 13 > INCENDIO EN EL TUNEL Innovación en sistemas de seguridad en el metro de Barcelona 14 / 17 > CIUDADES SOSTENIBLES contenidos Nuevos modelos de ciudad 18 / 21 > LA MOVILIDAD URBANA EN EL FUTURO Planificando sistemas de movilidad para ciudades más habitables 22 / 25 > EFICIENTE Y CONFORTABLE I+d Disminuyendo la demanda energética en la edificación 26 / 37 > CUANDO UN BUQUE ENTRA EN PUERTO Un ejército de personas se moviliza Boletín de Innovación y Tecnología 38 / 41 > PISTA LIBRE Sistemas de detección de obstáculos en entornos aeroportuarios 42 / 45 > LA ELECTRICIDAD NAVEGA A LUANDA El primer proyecto de central flotante realizado en España 46 / 49 > ALGAS ASESINAS La invasión de las algas verdeazuladas 50 / 51 > GANADEROS DE HIDALGO, ¡UNÍOS! Experiencias de innovación empresarial en México 52 / 53 > ORGÁNICO Y BIOCLIMÁTICO Diseño sostenible y ahorro en equipamientos deportivos 54 / 59 > INTERNET PARA TODOS Cómo llegar hasta el último caserío. Tecnología Wimax 60 > DEL CÓDIGO DE BARRAS AL CHIP INTELIGENTE Una nueva forma de etiquetar productos 61 > MICROSCOPIOS ATÓMICOS Una tecnología con numerosas aplicaciones O6 / 13 > INCENDIO EN EL TUNEL Innovación en sistemas de seguridad en el metro de Barcelona 14 / 17 > CIUDADES SOSTENIBLES contenidos Nuevos modelos de ciudad 18 / 21 > LA MOVILIDAD URBANA EN EL FUTURO Planificando sistemas de movilidad para ciudades más habitables 22 / 25 > EFICIENTE Y CONFORTABLE I+d Disminuyendo la demanda energética en la edificación 26 / 37 > CUANDO UN BUQUE ENTRA EN PUERTO Un ejército de personas se moviliza Boletín de Innovación y Tecnología 38 / 41 > PISTA LIBRE Sistemas de detección de obstáculos en entornos aeroportuarios 42 / 45 > LA ELECTRICIDAD NAVEGA A LUANDA El primer proyecto de central flotante realizado en España 46 / 49 > ALGAS ASESINAS La invasión de las algas verdeazuladas 50 / 51 > GANADEROS DE HIDALGO, ¡UNÍOS! Experiencias de innovación empresarial en México 52 / 53 > ORGÁNICO Y BIOCLIMÁTICO Diseño sostenible y ahorro en equipamientos deportivos 54 / 59 > INTERNET PARA TODOS Cómo llegar hasta el último caserío. Tecnología Wimax 60 > DEL CÓDIGO DE BARRAS AL CHIP INTELIGENTE Una nueva forma de etiquetar productos 61 IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PÁG. o6_o7 I Microscopios atómicos Microscopios atómicos Los microscopios más potentes del mundo permiten “ver” la estructura atómica de la materia y para ello utilizan como fuente “luminosa” un haz de neutrones. En realidad no tienen la forma ni el tamaño de un microscopio, sino que son grandes complejos industriales que a menudo constan de varios edificios y pueden ocupar decenas de hectáreas de terreno. o2 o3 o1 ¿Por qué son necesarias instalaciones tan voluminosas? En las fuentes de espalación los neutrones que se utilizarán para observar la materia se “producen” mediante colisiones de partículas subatómicas de alta energía con materiales pesados. Para acelerar estas partículas a las energías requeridas se utilizan típicamente aceleradores lineales que alcanzan cientos de metros de longitud. En 2006 el European Strategy Forum on Research Infraestructures incluyó la Fuente de Espalación Europea (ESS, European Spallation Source) entre las infraestructuras de investigación de interés paneuropeo estratégicas y prioritarias. Con una potencia de 5 MW, ESS se convertiría en una de las infraestructuras más importantes para investigación en ciencias de materiales y ciencias de la vida con neutrones. Fuente de Neutrones por Espalación de Pulso Largo (en la imagen, un fotomontaje con los principales elementos) 01// Fuente de iones (protones) a partir de hidrógeno 02// Acelerador lineal o3// Blanco para producción de neutrones o4// Probetas de material objeto de estudio o4 IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PÁG. o6_o7 I Microscopios atómicos Microscopios atómicos Los microscopios más potentes del mundo permiten “ver” la estructura atómica de la materia y para ello utilizan como fuente “luminosa” un haz de neutrones. En realidad no tienen la forma ni el tamaño de un microscopio, sino que son grandes complejos industriales que a menudo constan de varios edificios y pueden ocupar decenas de hectáreas de terreno. o2 o3 o1 ¿Por qué son necesarias instalaciones tan voluminosas? En las fuentes de espalación los neutrones que se utilizarán para observar la materia se “producen” mediante colisiones de partículas subatómicas de alta energía con materiales pesados. Para acelerar estas partículas a las energías requeridas se utilizan típicamente aceleradores lineales que alcanzan cientos de metros de longitud. En 2006 el European Strategy Forum on Research Infraestructures incluyó la Fuente de Espalación Europea (ESS, European Spallation Source) entre las infraestructuras de investigación de interés paneuropeo estratégicas y prioritarias. Con una potencia de 5 MW, ESS se convertiría en una de las infraestructuras más importantes para investigación en ciencias de materiales y ciencias de la vida con neutrones. Fuente de Neutrones por Espalación de Pulso Largo (en la imagen, un fotomontaje con los principales elementos) 01// Fuente de iones (protones) a partir de hidrógeno 02// Acelerador lineal o3// Blanco para producción de neutrones o4// Probetas de material objeto de estudio o4 IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. o8_o9 I Microscopios atómicos Una nueva generación de fuentes de neutrones Son muchas las instalaciones de investigación con neutrones, la mayoría basadas en la producción de neutrones por medio de pequeños reactores de fisión, gracias a los cuales se ha obtenido información que ha dado lugar a notables avances en materiales como implantes médicos de larga duración, combustibles no contaminantes, fibras ópticas más eficientes, etc. En previsión del cierre a corto y medio de plazo de algunas de estas fuentes, cuando sin embargo la demanda de neutrones en la comunidad científica es creciente, a finales del siglo pasado se impulsaron una serie de proyectos para la construcción de nuevas fuentes de neutrones. Esta nueva generación se basa en la espalación, que da lugar a haces de neutrones pulsados de gran intensidad. Siguiendo con la analogía del haz luminoso, podría decirse que si los neutrones procedentes de reacción nuclear permiten “ver” los materiales con la intensidad de la luz de una vela, la fuente de neutrones por espalación permite verlos con la intensidad de una lámpara de quirófano. En 2006 se puso en marcha la primera de estas fuentes, SNS (Spallation Neutron Source), en el ORNL (Oak Ridge National Laboratory, Tennessee, EEUU), con una potencia nominal de diseño de 1.4 MW. Le siguió Japón en 2008 con JSNS (Japanese Spallation Neutron Source), de 1 MW. Y recientemente se ha retomado el proyecto ESS (European Spallation Source), de 5MW, con la participación de más de 15 países europeos. Se espera que ESS empiece a estar operativa en 2019. LA TÉCNICA DE LA ESPALACIÓN o1// Los protones obtenidos a partir de hidrógeno se aceleran mediante la aplicación de campos eléctricos alternantes, conformados en pulsos de milisegundos (típicamente en torno a 1-2 ms), hasta alcanzar una velocidad próxima a la de la luz. o2// Estos protones impactan en un blanco de metal pesado, dando lugar a colisiones con los núcleos atómicos de dicho material y fragmentándolo. Uno de los productos de mayor interés de esta fragmentación o espalación son los neutrones. 03// Los neutrones producidos en el blanco son también pulsados y tienen inicialmente una energía muy alta. Esta energía se reduce hasta los niveles adecuados para experimentación en los “moderadores”. Los neutrones moderados, son entonces guiados hasta las salas de instrumentación. 04// En los instrumentos se encuentran las probetas de material en estudio y detectores en los que se “leen” las huellas de dispersión de los neutrones una vez atravesada la probeta, con lo cual se obtiene información sobre la posición y comportamiento de los átomos de diferentes materiales. o1 A través de ESS Bilbao, Idom colabora con Oak Ridge National Laboratory (Tennessee, USA) —en la fotografía— en el desarrollo de tecnologías para blancos rotatorios para fuentes de neutrones por espalación de gran potencia. o2 Blanco Rotatorio Un nuevo diseño para las fuentes de gran potencia o3 El blanco rotatorio se plantea como alternativa al concepto de blanco líquido que se implementó en las dos fuentes de neutrones por espalación MW existentes (SNS y JSNS). En ambas soluciones se retira el material de blanco (por rotación en el caso del blanco rotatorio, por flujo en el caso de los blancos líquidos) de la zona de impacto del haz para que pueda ser refrigerado antes de verse sometido al siguiente impacto. La mayor ventaja del blanco rotatorio es que la vasija que contiene el material de blanco también se mueve, con lo que se reduce muy significativamente el daño radiológico al que se ve sometida. Así, se consigue alargar la vida del blanco en un factor del orden de 30 en comparación con el blanco líquido. o4 Otra ventaja importante es que las instalaciones que se necesitan para mantenimiento y sustitución del blanco —operaciones complejas que deben hacerse en salas convenientemente protegidas y con técnicas de manipulación remota— se simplifican también de forma considerable. En 2009 ESS Bilbao puso en marcha un proyecto de I+D en tecnologías de blanco para ESS, por el que encargó a Idom el desarrollo de un diseño conceptual de blanco rotatorio para 5MW y el estudio y prototipado de aspectos críticos como el comportamiento mecánico o la refrigeración de este tipo de sistemas. El proyecto se ha desarrollado en colaboración con el laboratorio de Oak Ridge, que está trabajando en la opción de blanco rotatorio para su proyecto de segunda estación de blanco (STS, Second Target Station). IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. o8_o9 I Microscopios atómicos Una nueva generación de fuentes de neutrones Son muchas las instalaciones de investigación con neutrones, la mayoría basadas en la producción de neutrones por medio de pequeños reactores de fisión, gracias a los cuales se ha obtenido información que ha dado lugar a notables avances en materiales como implantes médicos de larga duración, combustibles no contaminantes, fibras ópticas más eficientes, etc. En previsión del cierre a corto y medio de plazo de algunas de estas fuentes, cuando sin embargo la demanda de neutrones en la comunidad científica es creciente, a finales del siglo pasado se impulsaron una serie de proyectos para la construcción de nuevas fuentes de neutrones. Esta nueva generación se basa en la espalación, que da lugar a haces de neutrones pulsados de gran intensidad. Siguiendo con la analogía del haz luminoso, podría decirse que si los neutrones procedentes de reacción nuclear permiten “ver” los materiales con la intensidad de la luz de una vela, la fuente de neutrones por espalación permite verlos con la intensidad de una lámpara de quirófano. En 2006 se puso en marcha la primera de estas fuentes, SNS (Spallation Neutron Source), en el ORNL (Oak Ridge National Laboratory, Tennessee, EEUU), con una potencia nominal de diseño de 1.4 MW. Le siguió Japón en 2008 con JSNS (Japanese Spallation Neutron Source), de 1 MW. Y recientemente se ha retomado el proyecto ESS (European Spallation Source), de 5MW, con la participación de más de 15 países europeos. Se espera que ESS empiece a estar operativa en 2019. LA TÉCNICA DE LA ESPALACIÓN o1// Los protones obtenidos a partir de hidrógeno se aceleran mediante la aplicación de campos eléctricos alternantes, conformados en pulsos de milisegundos (típicamente en torno a 1-2 ms), hasta alcanzar una velocidad próxima a la de la luz. o2// Estos protones impactan en un blanco de metal pesado, dando lugar a colisiones con los núcleos atómicos de dicho material y fragmentándolo. Uno de los productos de mayor interés de esta fragmentación o espalación son los neutrones. 03// Los neutrones producidos en el blanco son también pulsados y tienen inicialmente una energía muy alta. Esta energía se reduce hasta los niveles adecuados para experimentación en los “moderadores”. Los neutrones moderados, son entonces guiados hasta las salas de instrumentación. 04// En los instrumentos se encuentran las probetas de material en estudio y detectores en los que se “leen” las huellas de dispersión de los neutrones una vez atravesada la probeta, con lo cual se obtiene información sobre la posición y comportamiento de los átomos de diferentes materiales. o1 A través de ESS Bilbao, Idom colabora con Oak Ridge National Laboratory (Tennessee, USA) —en la fotografía— en el desarrollo de tecnologías para blancos rotatorios para fuentes de neutrones por espalación de gran potencia. o2 Blanco Rotatorio Un nuevo diseño para las fuentes de gran potencia o3 El blanco rotatorio se plantea como alternativa al concepto de blanco líquido que se implementó en las dos fuentes de neutrones por espalación MW existentes (SNS y JSNS). En ambas soluciones se retira el material de blanco (por rotación en el caso del blanco rotatorio, por flujo en el caso de los blancos líquidos) de la zona de impacto del haz para que pueda ser refrigerado antes de verse sometido al siguiente impacto. La mayor ventaja del blanco rotatorio es que la vasija que contiene el material de blanco también se mueve, con lo que se reduce muy significativamente el daño radiológico al que se ve sometida. Así, se consigue alargar la vida del blanco en un factor del orden de 30 en comparación con el blanco líquido. o4 Otra ventaja importante es que las instalaciones que se necesitan para mantenimiento y sustitución del blanco —operaciones complejas que deben hacerse en salas convenientemente protegidas y con técnicas de manipulación remota— se simplifican también de forma considerable. En 2009 ESS Bilbao puso en marcha un proyecto de I+D en tecnologías de blanco para ESS, por el que encargó a Idom el desarrollo de un diseño conceptual de blanco rotatorio para 5MW y el estudio y prototipado de aspectos críticos como el comportamiento mecánico o la refrigeración de este tipo de sistemas. El proyecto se ha desarrollado en colaboración con el laboratorio de Oak Ridge, que está trabajando en la opción de blanco rotatorio para su proyecto de segunda estación de blanco (STS, Second Target Station). IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 10_11 I Microscopios atómicos Diseño y prototipado del blanco Blanco SNS STS. Prototipado y ensayos El diseño de SNS consiste en un disco de 1,2 m de diámetro que “cuelga” de un eje de 4 m. La ventaja de este diseño es que, al situar el sistema mecánico (motor, rodamientos, sellos) fuera de la cámara de blanco —zona altamente radiológica—, permite realizar operaciones de mantenimiento “hands-on”. En 2009 ESS Bilbao encargó a Idom el diseño de un blanco rotatorio para la Fuente Europea de Espalación. Para ello, Idom ha contado con la colaboración del laboratorio de Oak Ridge en el prototipado y ensayos para el estudio de aspectos críticos de desarrollo. El prototipo de módulo de blanco diseñado y fabricado por Idom se entregó a SNS en otoño de 2009. Las propiedades mecánicas fueron probadas con éxito durante más de 5.000 h en Oak Ridge National Laboratory durante 2010. SNS ha presentado, con participación de ESS Bilbao e Idom, un resumen de las pruebas y las principales conclusiones en la décima reunión del Nuclear Applications of Particle Accelerator (AccApp’11, abril de 2011, Knoxville, Tennessee, USA). o2 o3 o5 o1 o6 o4 Blanco para ESS. Diseño conceptual y evaluación preliminar El diseño preliminar desarrollado por Idom presenta un disco de tungsteno muy compactado —con lo que se maximiza la producción de neutrones— y un sistema mecánico soportado en un carro horizontal que permite retraer el blanco para facilitar la sustitución de los moderadores y la parte interna del reflector. En 2010 Idom presentó este estudio de diseño —en colaboración con ESS Bilbao, SNS/ORNL y el Instituto de Fusión (UPM)— en la 19th International Collaboration on Advanced Neutron Sources (ICANS XIX), en donde se mostraron los análisis termohidráulicos, consideraciones de seguridad, estimaciones de producción neutrónica y estudios de mantenimiento realizados para su evalución. Izquierda// Diseño de blanco rotatorio realizado por Idom Derecha// Sección del blanco rotatorio 01// Disco de tungsteno con placas frías 02// Acoplador rotatoio con sellos de cara o3// Motor de par o4// Rodamientos de bolas cerámicas o5// Bloque de soporte y apantallamiento o6// Moderadores IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 10_11 I Microscopios atómicos Diseño y prototipado del blanco Blanco SNS STS. Prototipado y ensayos El diseño de SNS consiste en un disco de 1,2 m de diámetro que “cuelga” de un eje de 4 m. La ventaja de este diseño es que, al situar el sistema mecánico (motor, rodamientos, sellos) fuera de la cámara de blanco —zona altamente radiológica—, permite realizar operaciones de mantenimiento “hands-on”. En 2009 ESS Bilbao encargó a Idom el diseño de un blanco rotatorio para la Fuente Europea de Espalación. Para ello, Idom ha contado con la colaboración del laboratorio de Oak Ridge en el prototipado y ensayos para el estudio de aspectos críticos de desarrollo. El prototipo de módulo de blanco diseñado y fabricado por Idom se entregó a SNS en otoño de 2009. Las propiedades mecánicas fueron probadas con éxito durante más de 5.000 h en Oak Ridge National Laboratory durante 2010. SNS ha presentado, con participación de ESS Bilbao e Idom, un resumen de las pruebas y las principales conclusiones en la décima reunión del Nuclear Applications of Particle Accelerator (AccApp’11, abril de 2011, Knoxville, Tennessee, USA). o2 o3 o5 o1 o6 o4 Blanco para ESS. Diseño conceptual y evaluación preliminar El diseño preliminar desarrollado por Idom presenta un disco de tungsteno muy compactado —con lo que se maximiza la producción de neutrones— y un sistema mecánico soportado en un carro horizontal que permite retraer el blanco para facilitar la sustitución de los moderadores y la parte interna del reflector. En 2010 Idom presentó este estudio de diseño —en colaboración con ESS Bilbao, SNS/ORNL y el Instituto de Fusión (UPM)— en la 19th International Collaboration on Advanced Neutron Sources (ICANS XIX), en donde se mostraron los análisis termohidráulicos, consideraciones de seguridad, estimaciones de producción neutrónica y estudios de mantenimiento realizados para su evalución. Izquierda// Diseño de blanco rotatorio realizado por Idom Derecha// Sección del blanco rotatorio 01// Disco de tungsteno con placas frías 02// Acoplador rotatoio con sellos de cara o3// Motor de par o4// Rodamientos de bolas cerámicas o5// Bloque de soporte y apantallamiento o6// Moderadores Instalación para pruebas de refrigeración IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 12_13 I Microscopios atómicos “Rotating Target Flow Test”. La instalación La refrigeración es uno de los aspectos críticos en el desarrollo de blancos de espalación. El RTFT es una instalación que se utilizará para validar modelos computacionales, estudiar posibles efectos adversos en el flujo y validar diseños finales. Se utilizan técnicas PIV (Particle Image Velocimetry). Una cámara digital CCD captura pares de imágenes consecutivas de unas partículas de trazado que se diluyen en el agua para la obtención de velocidades en el flujo por comparación de las dos imágenes. Los ensayos se pueden hacer con flujos de hasta 30 l/s y 5 bar. Se probarán rotaciones del disco prototipo de hasta 60 rpm para el análisis de la influencia de la rotación en el flujo. Caraterización del flujo de agua mediante técnicas PIV de cálculo de velocidad de las partículas de trazado. “Rotating Target Flow Test”. Puesta en marcha Durante la segunda fase del proyecto se ha desarrollado el RTFT (Rotating Target Flow Test), instalación para pruebas de caracterización de flujos en blancos rotatorios mediante técnicas PIV (Particle Image Velocimetry). Tras completar con éxito las pruebas parciales de la instalación a finales de 2010, en Marzo de 2011 se instaló un prototipo del último diseño de SNS para una fuente de 1,5 MW. El disco de acero inoxidable cuenta con una ventana transparente de poli (metil metacrilato) para observación del flujo. Los segmentos de tungsteno se han sustituido por bloques de aluminio y se ha tenido especial cuidado en representar adecuadamente la geometría de los canales de refrigeración, con profundidades de entre 1,5 y 3 mm. En estos momentos se están realizando los ensayos sobre el prototipo en las instalaciones de ESS Bilbao. o1 o4 o3 o5 01// Acoplador rotatorio para el agua 02// Sellos de cara o3// Motor de par (accionamiento directo) o4// Rodamiento o5// Eje exterior o6// Eje interior o2 o6 Instalación para pruebas de refrigeración IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 12_13 I Microscopios atómicos “Rotating Target Flow Test”. La instalación La refrigeración es uno de los aspectos críticos en el desarrollo de blancos de espalación. El RTFT es una instalación que se utilizará para validar modelos computacionales, estudiar posibles efectos adversos en el flujo y validar diseños finales. Se utilizan técnicas PIV (Particle Image Velocimetry). Una cámara digital CCD captura pares de imágenes consecutivas de unas partículas de trazado que se diluyen en el agua para la obtención de velocidades en el flujo por comparación de las dos imágenes. Los ensayos se pueden hacer con flujos de hasta 30 l/s y 5 bar. Se probarán rotaciones del disco prototipo de hasta 60 rpm para el análisis de la influencia de la rotación en el flujo. Caraterización del flujo de agua mediante técnicas PIV de cálculo de velocidad de las partículas de trazado. “Rotating Target Flow Test”. Puesta en marcha Durante la segunda fase del proyecto se ha desarrollado el RTFT (Rotating Target Flow Test), instalación para pruebas de caracterización de flujos en blancos rotatorios mediante técnicas PIV (Particle Image Velocimetry). Tras completar con éxito las pruebas parciales de la instalación a finales de 2010, en Marzo de 2011 se instaló un prototipo del último diseño de SNS para una fuente de 1,5 MW. El disco de acero inoxidable cuenta con una ventana transparente de poli (metil metacrilato) para observación del flujo. Los segmentos de tungsteno se han sustituido por bloques de aluminio y se ha tenido especial cuidado en representar adecuadamente la geometría de los canales de refrigeración, con profundidades de entre 1,5 y 3 mm. En estos momentos se están realizando los ensayos sobre el prototipo en las instalaciones de ESS Bilbao. o1 o4 o3 o5 01// Acoplador rotatorio para el agua 02// Sellos de cara o3// Motor de par (accionamiento directo) o4// Rodamiento o5// Eje exterior o6// Eje interior o2 o6 IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 14_15 I Incendio en el tunel Debido a la irregular y densa trama urbana y a un trazado de la Línea 9 con túneles muy profundos se ha adoptado un sistema innovador que prevé una sección de túnel de doble altura con una vía en cada nivel, lo cual permite situar en las estaciones los andenes de acceso a los trenes por dentro del perfil del túnel. Imagen virtual de la sección de una estación tipo pozo El escenario de incendio en túnel modeliza el caso de un tren que llega a la estación con un incendio en el bogey, se para en la estación, se detecta el incendio, se abren las puertas de acceso al andén y se envía a los ventiladores la señal de paso a modo de emergencia. En este caso, la modelización CFD ha permitido comprender en profundidad cuál es el comportamiento del humo generado, cómo entra en el andén y cómo se distribuye por los espacios de la estación y túnel. Esto ha permitido establecer la estrategia óptima desde el punto de vista de la seguridad del proceso de evacuación. Ha permitido determinar también la evolución de las concentraciones de monóxido de carbono, la temperatura, la visibilidad y la radiación sufrida por los ocupantes. Líneas de corriente para incendio en túnel en la estación de Can Zam Incendio en el tunel En los incendios en los túneles de Metro la trampa mortal no suele ser el fuego sino el humo. Idom está investigando cómo diseñar los túneles para evitar que los gases tóxicos se acumulen en el interior. Si en cualquier tipo de túnel la ventilación es un factor importante para la seguridad de los usuarios, en las infraestructuras de gran profundidad la ventilación se convierte en un factor aún más crítico para la salud. La línea 9 del Metro de Barcelona discurre a gran profundidad y presenta un diseño innovador de túnel de doble altura que permite que un tren circule “por encima del otro”. Este sistema, que supone un importante ahorro constructivo, introduce complejas variables en el flujo y circulación del aire. Ya en la fase de diseño de la línea se vio que para garantizar condiciones de temperatura y salubridad del aire, se requerían detallados estudios de ventilación —tanto para condiciones de explotación normal como en caso de incendio—. Sólo a partir de una profunda comprensión del comportamiento del humo en la intrincada red del metro se podría optimizar el diseño de seguridad de túneles y estaciones. Este análisis se acometió realizando tres tipos de modelos: unidimensionales, tridimensionales y pruebas experimentales. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 14_15 I Incendio en el tunel Debido a la irregular y densa trama urbana y a un trazado de la Línea 9 con túneles muy profundos se ha adoptado un sistema innovador que prevé una sección de túnel de doble altura con una vía en cada nivel, lo cual permite situar en las estaciones los andenes de acceso a los trenes por dentro del perfil del túnel. Imagen virtual de la sección de una estación tipo pozo El escenario de incendio en túnel modeliza el caso de un tren que llega a la estación con un incendio en el bogey, se para en la estación, se detecta el incendio, se abren las puertas de acceso al andén y se envía a los ventiladores la señal de paso a modo de emergencia. En este caso, la modelización CFD ha permitido comprender en profundidad cuál es el comportamiento del humo generado, cómo entra en el andén y cómo se distribuye por los espacios de la estación y túnel. Esto ha permitido establecer la estrategia óptima desde el punto de vista de la seguridad del proceso de evacuación. Ha permitido determinar también la evolución de las concentraciones de monóxido de carbono, la temperatura, la visibilidad y la radiación sufrida por los ocupantes. Líneas de corriente para incendio en túnel en la estación de Can Zam Incendio en el tunel En los incendios en los túneles de Metro la trampa mortal no suele ser el fuego sino el humo. Idom está investigando cómo diseñar los túneles para evitar que los gases tóxicos se acumulen en el interior. Si en cualquier tipo de túnel la ventilación es un factor importante para la seguridad de los usuarios, en las infraestructuras de gran profundidad la ventilación se convierte en un factor aún más crítico para la salud. La línea 9 del Metro de Barcelona discurre a gran profundidad y presenta un diseño innovador de túnel de doble altura que permite que un tren circule “por encima del otro”. Este sistema, que supone un importante ahorro constructivo, introduce complejas variables en el flujo y circulación del aire. Ya en la fase de diseño de la línea se vio que para garantizar condiciones de temperatura y salubridad del aire, se requerían detallados estudios de ventilación —tanto para condiciones de explotación normal como en caso de incendio—. Sólo a partir de una profunda comprensión del comportamiento del humo en la intrincada red del metro se podría optimizar el diseño de seguridad de túneles y estaciones. Este análisis se acometió realizando tres tipos de modelos: unidimensionales, tridimensionales y pruebas experimentales. 3.00 2.25 1.50 0.75 0.00 Tiempo de evacuación (8MW) 55.0 seg. Velocidad (m/s) 1.00 0.75 0.50 0.25 0.00 Tiempo de evacuación (8MW) 130.0 seg. Líneas de corriente en el vestíbulo de la estación de Singuerlin en Barcelona Para el modelo unidimensional se utilizó el software SES (Subway Environmental Simulation), que permite determinar los caudales y presiones de los ventiladores que dan lugar a las velocidades óptimas del aire en los diferentes escenarios (operación normal e incendio). Imágenes de las estaciones en las líneas 2 y 4 de Barcelona en las que se ha aplicado la tecnología de evacuación de humos en caso de incendio. Mediante el uso de la tecnología CFD (Computational Fluid Dynamics) se ha realizado un modelo tridimensional que representa el movimiento del aire y del humo. Esta tecnología consiste en la discretización del dominio en pequeñas celdas volumétricas sobre las que se aplican técnicas de cálculo numérico para resolver las ecuaciones no lineales de movimiento de los fluidos (RANS). Por último, se validaron los resultados de las simulaciones mediante pruebas experimentales realizadas en túnel y estación, corroborando que el funcionamiento del sistema de ventilación era el esperado. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 16_17 I Incendio en el tunel Velocidad (m/s) 3.00 2.25 1.50 0.75 0.00 Tiempo de evacuación (8MW) 55.0 seg. Velocidad (m/s) 1.00 0.75 0.50 0.25 0.00 Tiempo de evacuación (8MW) 130.0 seg. Líneas de corriente en el vestíbulo de la estación de Singuerlin en Barcelona Para el modelo unidimensional se utilizó el software SES (Subway Environmental Simulation), que permite determinar los caudales y presiones de los ventiladores que dan lugar a las velocidades óptimas del aire en los diferentes escenarios (operación normal e incendio). Imágenes de las estaciones en las líneas 2 y 4 de Barcelona en las que se ha aplicado la tecnología de evacuación de humos en caso de incendio. Mediante el uso de la tecnología CFD (Computational Fluid Dynamics) se ha realizado un modelo tridimensional que representa el movimiento del aire y del humo. Esta tecnología consiste en la discretización del dominio en pequeñas celdas volumétricas sobre las que se aplican técnicas de cálculo numérico para resolver las ecuaciones no lineales de movimiento de los fluidos (RANS). Por último, se validaron los resultados de las simulaciones mediante pruebas experimentales realizadas en túnel y estación, corroborando que el funcionamiento del sistema de ventilación era el esperado. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 16_17 I Incendio en el tunel Velocidad (m/s) Nuevos modelos de ciudad Durante las últimas décadas el problema de la vivienda social en México se ha resuelto creando interminables aglomeraciones escasamente planificadas, deficitarias en infraestructuras, carentes de espacios para la interacción social y de medios de transporte que los conecten con los centros de actividad económica de la región. Debido a estas carencias el precio de las viviendas en estas ciudades dormitorios se ha hundido dando lugar, en algunos casos, a que el valor de ciertas propiedades sea inferior al importe por el que están hipotecadas. 9.6 millones de nuevas viviendas se necesitarán en México durante los próximos años. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 18_19 I Ciudades sostenibles Ciudades sostenibles En México existe un importante déficit de vivienda que afecta a amplios sectores de la población, caracterizados por su bajo nivel de ingresos y escasa afiliación a la seguridad social. Es éste un problema complejo que debe ser atendido con soluciones específicas y requiere la coordinación de las instituciones públicas y la iniciativa privada para facilitar el acceso a una vivienda digna, reduciendo costos, mejorando los planes de financiación y buscando la integración social y medioambiental. Nuevos modelos de ciudad Durante las últimas décadas el problema de la vivienda social en México se ha resuelto creando interminables aglomeraciones escasamente planificadas, deficitarias en infraestructuras, carentes de espacios para la interacción social y de medios de transporte que los conecten con los centros de actividad económica de la región. Debido a estas carencias el precio de las viviendas en estas ciudades dormitorios se ha hundido dando lugar, en algunos casos, a que el valor de ciertas propiedades sea inferior al importe por el que están hipotecadas. 9.6 millones de nuevas viviendas se necesitarán en México durante los próximos años. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 18_19 I Ciudades sostenibles Ciudades sostenibles En México existe un importante déficit de vivienda que afecta a amplios sectores de la población, caracterizados por su bajo nivel de ingresos y escasa afiliación a la seguridad social. Es éste un problema complejo que debe ser atendido con soluciones específicas y requiere la coordinación de las instituciones públicas y la iniciativa privada para facilitar el acceso a una vivienda digna, reduciendo costos, mejorando los planes de financiación y buscando la integración social y medioambiental. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 20_21 I Ciudades sostenibles Idom ha participado en la definición de los primeros Desarrollos Urbanos Sostenibles: Tlajomulco (Estado de Jalisco), Zampango (México), Tlaltizapán (Morelos), Ucú (Yucatán) y San Francisco (Campeche). El modelo de los Desarrollos Urbanos Integrales Sustentables (DUIS) implica también un paso adelante en la coordinación de los gobiernos federal, estatal y municipal de cara al ordenamiento territorial de los estados y municipios y al planteamiento de proyectos estratégicos. Además de permitir a grandes capas de la población el acceso a un tipo de vida que caracteriza a la clase media, estos grandes proyectos minimizarán los impactos negativos inherentes a su escala y canalizarán la financiación pública disponible de manera eficiente. Para paliar este problema, el Gobierno está comenzando a trabajar en nuevos modelos de ciudad, que han de ser concebidos a partir de un estudio de ordenamiento territorial y un planeamiento urbano orientado a la sostenibilidad, la movilidad de las personas y su conectividad con los lugares de trabajo y comercio. El objetivo por tanto es crear Polos de Desarrollo Regional, dotados de todas las infraestructuras necesarias y planificados con un enfoque integral que satisfaga las necesidades sociales, laborales y de equipamiento. En estos nuevos modelos, llamados Desarrollos Urbanos Integrales Sustentables (DUIS), los desarrolladores privados y la Administración están intentando hacer económicamente viables macroproyectos que dedican más terreno a parques, vialidades, servicios de salud, educativos y negocios capaces de general un ecosistema económico y social. Los beneficiarios de ésta operación serán los millones de mexicanos que habitan en infraviviendas, tienen bajos ingresos y que —de no ponerse en práctica la metodología DUIS—, podrían verse atrapados en una nociva situación urbana, social, económica y ambiental. Imágenes: Master Plan Conceptual para Mochis y Cañaverales Este exitoso modelo, fruto de la colaboración entre distintos organismos federales, será adoptado por la Institucionalidad de la Vivienda en México y podría aplicarse en otros países de América Latina, con la ayuda de Idom. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 20_21 I Ciudades sostenibles Idom ha participado en la definición de los primeros Desarrollos Urbanos Sostenibles: Tlajomulco (Estado de Jalisco), Zampango (México), Tlaltizapán (Morelos), Ucú (Yucatán) y San Francisco (Campeche). El modelo de los Desarrollos Urbanos Integrales Sustentables (DUIS) implica también un paso adelante en la coordinación de los gobiernos federal, estatal y municipal de cara al ordenamiento territorial de los estados y municipios y al planteamiento de proyectos estratégicos. Además de permitir a grandes capas de la población el acceso a un tipo de vida que caracteriza a la clase media, estos grandes proyectos minimizarán los impactos negativos inherentes a su escala y canalizarán la financiación pública disponible de manera eficiente. Para paliar este problema, el Gobierno está comenzando a trabajar en nuevos modelos de ciudad, que han de ser concebidos a partir de un estudio de ordenamiento territorial y un planeamiento urbano orientado a la sostenibilidad, la movilidad de las personas y su conectividad con los lugares de trabajo y comercio. El objetivo por tanto es crear Polos de Desarrollo Regional, dotados de todas las infraestructuras necesarias y planificados con un enfoque integral que satisfaga las necesidades sociales, laborales y de equipamiento. En estos nuevos modelos, llamados Desarrollos Urbanos Integrales Sustentables (DUIS), los desarrolladores privados y la Administración están intentando hacer económicamente viables macroproyectos que dedican más terreno a parques, vialidades, servicios de salud, educativos y negocios capaces de general un ecosistema económico y social. Los beneficiarios de ésta operación serán los millones de mexicanos que habitan en infraviviendas, tienen bajos ingresos y que —de no ponerse en práctica la metodología DUIS—, podrían verse atrapados en una nociva situación urbana, social, económica y ambiental. Imágenes: Master Plan Conceptual para Mochis y Cañaverales Este exitoso modelo, fruto de la colaboración entre distintos organismos federales, será adoptado por la Institucionalidad de la Vivienda en México y podría aplicarse en otros países de América Latina, con la ayuda de Idom. Planificando sistemas de movilidad para ciudades más habitables o1// Proyecto MARTA El objetivo del proyecto es promover la investigación y el desarrollo de las comunicaciones entre vehículos y de éstos con las infraestructuras de las redes viales para disponer de soluciones tecnológicas factibles, fiables y seguras que faciliten la movilidad de los ciudadanos. El proyecto MARTA pretende impulsar la movilidad del S. XXI a través de la comunicación vehículo-vehículo-infraestructura (V2V - V2I). La idea del proyecto surge por la necesidad de especificar, diseñar e implantar sistemas interoperables a lo largo de la red vial, por la necesidad de investigar sobre la captación de datos a partir de vehículos equipados con tecnologías adecuadas y para dar respuesta a las estrategias europeas de movilidad sostenible y disminución de muerte y accidentología en transporte. En el proyecto, cuyo presupuesto supera a los 35 millones de euros, han participado 18 empresas de distintos sectores de actividad (operadores de comunicaciones, fabricantes de vehículos, proveedores de infraestructuras y servicios, proveedores de componentes), bajo el paraguas operativo de un Consorcio, y 19 OPIS (Centros de Investigación y Universidades), con un ámbito de actuación global que abarca a 6 comunidades autónomas. o2 o1/// Recreación de sistemas de comunicación imperantes en medio urbano o1 Durante los últimos cuatro años, Idom ha participado en el proyecto MARTA (Movilidad y Automoción con Redes de Transporte Avanzadas), uno de los 16 proyectos de investigación que fueron aprobados por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), en la tercera convocatoria del Programa Consorcios Estratégicos Nacionales en Investigación Técnica (CENIT), enmarcado en la iniciativa INGENIO 2010 y dirigido a fomentar la cooperación público-privada en I+D+i. Los proyectos CENIT suponen un salto cualitativo en la colaboración en I+D+i entre empresas y organismos de investigación. o2/// Simulación de accidente y comunicación de situaciones de peligro entre actores implicados Dentro de los objetivos del proyecto, Idom participa en el área de la movilidad urbana tratando de dar respuesta a las necesidades de movilidad del S.XXI, abordando la problemática y los retos actuales de la movilidad urbana analizando las medidas para frenar los problemas actualmente existentes y con el último objetivo de alcanzar los principios de desarrollo urbano sostenible. Las estrategias propuestas pretenden ser más respetuosas con el medio ambiente y además que estén en sintonía con las políticas urbanísticas y el diseño de las ciudades, asegurando que las nuevas actuaciones mejorarán su habitabilidad. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 22_23 I La movilidad urbana del futuro La movilidad urbana en el futuro Planificando sistemas de movilidad para ciudades más habitables o1// Proyecto MARTA El objetivo del proyecto es promover la investigación y el desarrollo de las comunicaciones entre vehículos y de éstos con las infraestructuras de las redes viales para disponer de soluciones tecnológicas factibles, fiables y seguras que faciliten la movilidad de los ciudadanos. El proyecto MARTA pretende impulsar la movilidad del S. XXI a través de la comunicación vehículo-vehículo-infraestructura (V2V - V2I). La idea del proyecto surge por la necesidad de especificar, diseñar e implantar sistemas interoperables a lo largo de la red vial, por la necesidad de investigar sobre la captación de datos a partir de vehículos equipados con tecnologías adecuadas y para dar respuesta a las estrategias europeas de movilidad sostenible y disminución de muerte y accidentología en transporte. En el proyecto, cuyo presupuesto supera a los 35 millones de euros, han participado 18 empresas de distintos sectores de actividad (operadores de comunicaciones, fabricantes de vehículos, proveedores de infraestructuras y servicios, proveedores de componentes), bajo el paraguas operativo de un Consorcio, y 19 OPIS (Centros de Investigación y Universidades), con un ámbito de actuación global que abarca a 6 comunidades autónomas. o2 o1/// Recreación de sistemas de comunicación imperantes en medio urbano o1 Durante los últimos cuatro años, Idom ha participado en el proyecto MARTA (Movilidad y Automoción con Redes de Transporte Avanzadas), uno de los 16 proyectos de investigación que fueron aprobados por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), en la tercera convocatoria del Programa Consorcios Estratégicos Nacionales en Investigación Técnica (CENIT), enmarcado en la iniciativa INGENIO 2010 y dirigido a fomentar la cooperación público-privada en I+D+i. Los proyectos CENIT suponen un salto cualitativo en la colaboración en I+D+i entre empresas y organismos de investigación. o2/// Simulación de accidente y comunicación de situaciones de peligro entre actores implicados Dentro de los objetivos del proyecto, Idom participa en el área de la movilidad urbana tratando de dar respuesta a las necesidades de movilidad del S.XXI, abordando la problemática y los retos actuales de la movilidad urbana analizando las medidas para frenar los problemas actualmente existentes y con el último objetivo de alcanzar los principios de desarrollo urbano sostenible. Las estrategias propuestas pretenden ser más respetuosas con el medio ambiente y además que estén en sintonía con las políticas urbanísticas y el diseño de las ciudades, asegurando que las nuevas actuaciones mejorarán su habitabilidad. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 22_23 I La movilidad urbana del futuro La movilidad urbana en el futuro Planificando sistemas de movilidad para ciudades más habitables o2// Sistema i-TRAVEL de planificación de desplazamientos El objetivo del proyecto i-Travel es el desarrollo de sistemas capaces de ofrecer al viajero información de transporte, directamente a su dispositivo portátil o teléfono móvil. El proyecto, incluido en el 7º Programa Marco y liderado por ERTICO – ITS EUROPE, contó con la participación de 19 empresas internacionales, un presupuesto de 1,7 Millones de euros y una duración de 18 meses. Fue presentado en el Congreso ITS de Estocolmo con el objetivo de encontrar una solución común para los problemas clave a los que se enfrentan los viajeros, los proveedores de contenidos y los proveedores de servicios. En la actualidad los servicios disponibles para el viajero se centran en la pre-planificación del viaje (pre-trip), que son aplicaciones móviles de forma simple. Sin embargo, hay una falta de aplicaciones y servicios de información sin fronteras, que deberían de funcionar mientras el viajero se mueve y que proporcionen información relevante durante el viaje (on-trip). Los usuarios necesitan tener acceso a información sobre sus viajes en cualquier momento y en cualquier lugar en el que se encuentren. El sistema necesita ser construido permitiendo el consumo de las aplicaciones móviles prestados por los proveedores pertinentes, como las aerolíneas, agentes de reserva, hoteles, operadores de autobuses, operadores de trenes e incluso los proveedores de viajes de ocio. En las imágenes demostraciones finales del proyecto MARTA realizadas en Barcelona en Febrero de 2011. Fotografías: Alfonso Calza Para el transporte y las empresas de viaje el objetivo es que usando la plataforma i-Travel, se puedan publicar sus contenidos, servicios y oferta de una forma normalizada, asegurando que los servicios de viaje sean fáciles de encontrar y fáciles de comprar. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 24_25 I La movilidad urbana del futuro La movilidad urbana en el futuro Planificando sistemas de movilidad para ciudades más habitables o2// Sistema i-TRAVEL de planificación de desplazamientos El objetivo del proyecto i-Travel es el desarrollo de sistemas capaces de ofrecer al viajero información de transporte, directamente a su dispositivo portátil o teléfono móvil. El proyecto, incluido en el 7º Programa Marco y liderado por ERTICO – ITS EUROPE, contó con la participación de 19 empresas internacionales, un presupuesto de 1,7 Millones de euros y una duración de 18 meses. Fue presentado en el Congreso ITS de Estocolmo con el objetivo de encontrar una solución común para los problemas clave a los que se enfrentan los viajeros, los proveedores de contenidos y los proveedores de servicios. En la actualidad los servicios disponibles para el viajero se centran en la pre-planificación del viaje (pre-trip), que son aplicaciones móviles de forma simple. Sin embargo, hay una falta de aplicaciones y servicios de información sin fronteras, que deberían de funcionar mientras el viajero se mueve y que proporcionen información relevante durante el viaje (on-trip). Los usuarios necesitan tener acceso a información sobre sus viajes en cualquier momento y en cualquier lugar en el que se encuentren. El sistema necesita ser construido permitiendo el consumo de las aplicaciones móviles prestados por los proveedores pertinentes, como las aerolíneas, agentes de reserva, hoteles, operadores de autobuses, operadores de trenes e incluso los proveedores de viajes de ocio. En las imágenes demostraciones finales del proyecto MARTA realizadas en Barcelona en Febrero de 2011. Fotografías: Alfonso Calza Para el transporte y las empresas de viaje el objetivo es que usando la plataforma i-Travel, se puedan publicar sus contenidos, servicios y oferta de una forma normalizada, asegurando que los servicios de viaje sean fáciles de encontrar y fáciles de comprar. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 24_25 I La movilidad urbana del futuro La movilidad urbana en el futuro IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 26_27 I Arquitectura e Innovación Eficiente y confortable Gracias al trabajo conjunto de arquitectos e ingenieros, la nueva sede de Idom en Madrid se ha convertido en una referencia imprescindible en el terreno de la eficiencia energética, el confort y el ahorro de agua en un edificio de oficinas. Fotografía: Fernando Guerra IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 26_27 I Arquitectura e Innovación Eficiente y confortable Gracias al trabajo conjunto de arquitectos e ingenieros, la nueva sede de Idom en Madrid se ha convertido en una referencia imprescindible en el terreno de la eficiencia energética, el confort y el ahorro de agua en un edificio de oficinas. Fotografía: Fernando Guerra El elevado coste energético de los edificios actuales exige un profundo replanteamiento de los criterios que se utilizan para diseñar. La necesidad del ahorro debe estar más presente para intentar, en primer lugar, que el edificio en su uso habitual minimice la demanda de energía (calor o frío). El único kWh verdaderamente gratuito es el que no hay que producir y aportar artificialmente. Sin embargo, por mucho que se avance en este sentido, siempre quedará un saldo irreductible de necesidad de climatización al que habrá que atender implementando tecnologías de la mayor eficiencia posible. Solamente después de dar estos dos pasos —diseño que minimiza la demanda y utilización de tecnologías eficientes— cabe plantearse el uso de las llamadas energías renovables, un tipo de energía que todavía hoy es muy caro y debe utilizarse como último recurso. Los criterios de diseño del nuevo edificio de Idom (orientación, forma, arquitectura) responden, básicamente, a dos principios: 1) Ahorro energético: reduciendo al mínimo la demanda de energía y utilizando tecnologías eficientes para producir la energía que sea inevitable consumir. 2) Confort: utilizando soluciones sencillas, de coste razonable y fácil mantenimiento. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 28_29 I Arquitectura e Innovación 40% Aproximadamente el del consumo energético español proviene de la edificación El elevado coste energético de los edificios actuales exige un profundo replanteamiento de los criterios que se utilizan para diseñar. La necesidad del ahorro debe estar más presente para intentar, en primer lugar, que el edificio en su uso habitual minimice la demanda de energía (calor o frío). El único kWh verdaderamente gratuito es el que no hay que producir y aportar artificialmente. Sin embargo, por mucho que se avance en este sentido, siempre quedará un saldo irreductible de necesidad de climatización al que habrá que atender implementando tecnologías de la mayor eficiencia posible. Solamente después de dar estos dos pasos —diseño que minimiza la demanda y utilización de tecnologías eficientes— cabe plantearse el uso de las llamadas energías renovables, un tipo de energía que todavía hoy es muy caro y debe utilizarse como último recurso. Los criterios de diseño del nuevo edificio de Idom (orientación, forma, arquitectura) responden, básicamente, a dos principios: 1) Ahorro energético: reduciendo al mínimo la demanda de energía y utilizando tecnologías eficientes para producir la energía que sea inevitable consumir. 2) Confort: utilizando soluciones sencillas, de coste razonable y fácil mantenimiento. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 28_29 I Arquitectura e Innovación 40% Aproximadamente el del consumo energético español proviene de la edificación IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 30_31 I Arquitectura e Innovación 50% Se ha conseguido disminuir en un la demanda energética del edificio y en un la energía final consumida 75% Minimización de la demanda energética Activación energética estructural La envolvente incorpora una serie de elementos de diseño enfocados a minimizar la demanda: elevado aislamiento térmico, vidrios de altas prestaciones, protección solar excepcional y doble piel vegetal tanto en fachada como en cubierta, entre otros. La ventilación natural es otra de las estrategias que se incorporan al diseño: el edificio dispone de varios atrios de comunicación interior que actúan como chimeneas pudiendo sustituir en épocas favorables a la ventilación mecánica. El edificio cuenta con una estructura activada energéticamente (TABS: Thermally activated Building System) lo que le reporta unos beneficios energéticos no accesibles mediante otro tipo de sistemas. La estructura transporta, distribuye y almacena la energía de la climatización y regula la cantidad de calor que cede o absorbe del ambiente. La estructura se carga y se descarga por medios evaporativos en ciclos de 24 horas. La oficina de Idom es una de las primeras que incorpora esta tecnología en España. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 30_31 I Arquitectura e Innovación 50% Se ha conseguido disminuir en un la demanda energética del edificio y en un la energía final consumida 75% Minimización de la demanda energética Activación energética estructural La envolvente incorpora una serie de elementos de diseño enfocados a minimizar la demanda: elevado aislamiento térmico, vidrios de altas prestaciones, protección solar excepcional y doble piel vegetal tanto en fachada como en cubierta, entre otros. La ventilación natural es otra de las estrategias que se incorporan al diseño: el edificio dispone de varios atrios de comunicación interior que actúan como chimeneas pudiendo sustituir en épocas favorables a la ventilación mecánica. El edificio cuenta con una estructura activada energéticamente (TABS: Thermally activated Building System) lo que le reporta unos beneficios energéticos no accesibles mediante otro tipo de sistemas. La estructura transporta, distribuye y almacena la energía de la climatización y regula la cantidad de calor que cede o absorbe del ambiente. La estructura se carga y se descarga por medios evaporativos en ciclos de 24 horas. La oficina de Idom es una de las primeras que incorpora esta tecnología en España. Idom Nueva Sede en Madrid Estrategias de diseño Idom Nueva Sede en Madrid Sistemas de Climatización Pasiva Estrategias de diseño Sistemas de Climatización activa CUBIERTA VEGETAL Disminuye la carga solar que recibe el edificio regulando la temperatura de la cubierta insolada. Retiene agua y reduce el efecto “isla de calor”. CONDUCTOS TEXTILES + FACHADA NORTE Carpintería de grandes dimensiones y doble vidrio bajo emisivo con cámara. Disposición de paneles de acero que confieren protección directa frente a la radiación Oeste. Captación de luz difusa a Norte (técnicas de day-lighting) SISTEMA TABS VENTILACIÓN NATURAL En épocas con temperaturas exteriores intermedias, primavera y otoño, los atrios actúan como chimeneas y permiten la introducción de ventilación natural en sustitución de la ventilación mecánica con el consiguiente ahorro energético. Ahorro energético Baja Exergía Freecooling y recuperación de calor Masa térmica Separación: producción y demanda Confort Confort higrométrico Confort acústico Calidad del aire CONDUCTOS TEXTILES (VAV > VAMV) (Volumen de Aire Variable y Volumen de Aire Muy Variable) Temperatura del agua en baterías más cercana a la temperatura ambiente Mejora el control de la humedad Aumenta el potencial de hacer free-cooling Ausencia de ruido FACHADAS SUR Y OESTE Protección de la radiación solar mediante una estructura metálica de acero que soporta una fachada vegetal. En verano las hojas impiden el paso de la radiación directa y en invierno la ausencia de las mismas mejora la iluminación del interior. TABS Thermally Active Building System Sistema hidrónico: Este concepto, ya utiliza do en la antigüedad, ha vuelto a ser utilizado a inicios del siglo XX y se encuentra actualmente muy extendido. Aproximadamente un tercio de la nueva edificación en Alemania lo utiliza. En España, éste es el segundo edificio con esta tecnología y el primero con la combinación TABSConductos textiles VENTILACIÓN NATURAL Planta baja liberada que permite la libre circulación de aire refrigerado mediante la vegetación y los aljibes. Las demás plantas también han sido diseñadas para el aprovechamiento de la ventilación natural. 19-21ºC Temperatura de impulsión de agua en invierno 24ºC Temperatura de impulsión de agua en verano Sección forjado DETALLE TABS DISEÑO ARQUITECTÓNICO /// RESUMEN ENVOLVENTE Aislamiento Huecos y cerramientos Vidrios U=1 Orientación Cargas extremadamente bajas Doble piel vegetal Descarga Acumulación Noche MASA TÉRMICA En contacto directo con el ambiente interior Día Masa térmica de hormigón. Efecto acumulador. Se separa la producción de la demanda (ver cuerpo del artículo). ATRIOS Su función es actuar como distribuidores de aire Sistemas de ventilación natural. Sección transversal I+D Innovación y tecnología I+D Innovación y tecnología Idom Nueva Sede en Madrid Estrategias de diseño Recogida y Reutilización de Aguas pluviales SISTEMAS DE RECOGIDA Debido al clima semiárido de Madrid (precipitación de tan solo 436 mm por año), el óptimo aprovechamiento del agua disponible es fundamental para una acertada estrategia de compromiso energético y medioambiental. CUBIERTA El agua se recoge en cubierta y se distribuye hacia el canalón en fachada Sur y hacia los patios. 100% El del agua acumulada se depura y se reutiliza tanto para el sistema de riego como para el tratamiento y uso de aguas sanitarias. También se emplea en el sistema de enfriamiento de la estructura por evaporación. FACHADA SUR El agua recogida se canaliza entre la piel metálica y la de vidrio, aprovechándose una vez realizado todo el ciclo para el riego de la piel vegetal. PLENUM En planta baja, un falso suelo permite alojar un sistema de láminas de agua y aljibes intercomunicados que facilitan el almacenamiento de la misma. “Hemos intentado hacer un edificio rigurosamente sostenible, equilibrando los aspectos ecológicos, económicos y sociales, convencidos del alto rédito arquitectónico de tal aproximación. Hemos intentado construir un ambiente confortable donde se pueda trabajar sin frío, sin calor, sin deslumbramiento, sin elementos tóxicos. Y por lo que hemos podido comprobar, los usuarios lo han percibido”. DEPURACIÓN Y DISTRIBUCIÓN J.M. Susperregui, J. Martínez Bermejo y A. Villanueva Autores del proyecto El agua acumulada en las reservas de la planta inferior genera a su alrededor un espacio de vegetación que contribuye a regular la temperatura durante el verano en las zonas exteriores. Posteriormente es depurada y redistribuida en urinarios, cisternas, riego y torre de refrigeración, lo que permite ahorrar más de 400.000 litros anuales. Descargada de responsabilidad térmica, la renovación de aire se realiza de forma tranquila, por semidesplazamiento, mediante un sistema de conductos textiles (en la imagen derecha). Se trata de una tecnología de elevadas prestaciones higiénico-sanitarias procedente de la industria alimentaria que hasta ahora no se había adaptado a un proyecto de oficinas en España. El sistema se ha adaptado a su nuevo uso a lo largo de un proceso de investigación —y de desarrollo junto al fabricante— hasta conseguir muy buenas prestaciones. 64% Las emisiones de CO2 se reducen un respecto del edificio de referencia establecido por la normativa (CALIFICACIÓN CALENER = A) Sección longitudinal I+D Innovación y tecnología Un espacio continuo y fluido —tanto en su dimensión horizontal como vertical— da acceso a fragmentos de naturaleza, jardines colgantes y fachadas vegetales. ¿Qué es la arquitectura energéticamente eficiente? Aquella que incorpora sistemas constructivos eficientes en sí mismos, lo cual es distinto a utilizar equipos eficientes, pues los equipos son elementos añadidos, yuxtapuestos al diseño. Un sistema eficiente, por ejemplo, es el ya mencionado TABS (Thermally Activated Building System) —sistema de estructura activa—, que combina las dos características que condicionan el rendimiento de todo sistema de climatización: uso de temperaturas lo más parecidas al ambiente y capacidad de almacenar energía. Modelos históricos Los diseños con rendimientos energéticos elevados han utilizado —consciente o inconscientemente— el uso de fluidos caloportadores a temperaturas cercanas al ambiente y una estructura con capacidad de almacenar energía. Un ejemplo son las casas de campo tradicionales, donde los animales del establo calentaban el ambiente y los gruesos muros que les separaban de la estancia donde residía la familia. El granero y almacén de heno actuaba además como elemento aislante bajo cubierta. En busca de la baja exergía La termodinámica ha demostrado los sistemas que utilizan temperaturas cercanas al ambiente —denominados de “baja exergía”— obtienen rendimientos muy elevados. Este es el caso del sistema TABS que, además, aporta la alta capacidad de los forjados para almacenar energía, lo cual permite separar los tiempos en los que se produce la demanda de energía (horas de oficina) de aquellos en los que los equipos deben producir esa energía (horas nocturnas). En un edificio convencional los sistemas de climatización tienen que vencer la carga térmica en el momento en el que ésta se produce. Esto tiene dos desventajas: 1) la potencia de los equipos estará sobredimensionada, pues debe ser mayor que la demanda máxima esperada (el peor día, a la peor hora y en el peor año) y 2) el rendimiento de los equipos será inferior, pues las condiciones del aire exterior en momentos de máxima demanda serán extremas (altas temperaturas en verano y bajas en invierno). El desacople entre producción y demanda Gracias a que es la estructura del edificio la que satisface principalmente las necesidades térmicas, con el sistema TABS demanda y producción pueden desacoplarse, permitiendo que las máquinas trabajen en intervalos de tiempo de baja demanda. Los equipos puede ser más pequeños (y más baratos) que los correspondientes a la demanda máxima y además pueden trabajar cuando las condiciones exteriores son más favorables, multiplicando los rendimientos en ocasiones hasta por 10. De hecho, en verano aproximadamente un 50% de la energía del edificio de Idom es retirada de la estructura por las noches mediante un enfriamiento evaporativo directo (Direct Cooling o Freecooling hidráulico), utilizando una torre de enfriamiento que aporta 400 kW de potencia y consume (incluyendo ventilador y bomba) unos 10 kW. La estructura del edifico almacena la energía obtenida (o liberada) por la noche y la utiliza al día siguiente. UN CONCEPTO CLAVE: LA EXERGÍA La exergía es una propiedad termodinámica que mide el potencial de trabajo útil que existe entre un sistema y su entorno. Por ejemplo, una masa de agua a muy alta presión y temperatura en un entorno atmosférico es un sistema de alta exergía, pues el agua puede transformarse en trabajo mecánico (turbina de vapor). Si la misma masa se diluye en otra mayor de agua, la masa resultante estará a menor presión y temperatura y podrá producir menos trabajo. Es un sistema de menor exergía. Los sistema de climatización más eficientes son los de baja exergía o menor destrucción exergética. Imagen superior: sistema TABS en fase de construcción. Un ambiente confortable a un coste razonable Se ha pretendido crear un entorno saludable que permita disfrutar de un ambiente que sin dejar de ser de trabajo esté próximo al doméstico. Por ello, se ha cuidado la ventilación, instalando un sistema de conductos textiles con filtrado de alta calidad y una carpintería practicable, que permite ventilación natural. Los sistemas de climatización utilizan temperaturas próximas al ambiente, establecen un equilibrio entre radiación y convección y utilizan equipos de dimensión mínima, lo cual, junto a los vidrios dobles de los ventanales da lugar a un ambiente interior silencioso. Los sensores de humedad, temperatura y CO2, al igual que el resto de las instalaciones tiene una gestión centralizada. Las carpinterías de madera, las paredes de fabrica vista, las instalaciones practicables dan lugar a un edificio de mantenimiento sencillo. En definitiva, un edificio de costo razonable, fácil de usar y entender, amable en su presentación y adaptable a los cambios. Low Cost La estructura de hormigón postesado da lugar a espacios de grandes luces, sin falso techo, sin falso suelo, donde las instalaciones vistas son 100% registrables, lo cual redunda en un bajo coste de mantenimiento. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 34_35 I Arquitectura e Innovación Confort Un espacio continuo y fluido —tanto en su dimensión horizontal como vertical— da acceso a fragmentos de naturaleza, jardines colgantes y fachadas vegetales. ¿Qué es la arquitectura energéticamente eficiente? Aquella que incorpora sistemas constructivos eficientes en sí mismos, lo cual es distinto a utilizar equipos eficientes, pues los equipos son elementos añadidos, yuxtapuestos al diseño. Un sistema eficiente, por ejemplo, es el ya mencionado TABS (Thermally Activated Building System) —sistema de estructura activa—, que combina las dos características que condicionan el rendimiento de todo sistema de climatización: uso de temperaturas lo más parecidas al ambiente y capacidad de almacenar energía. Modelos históricos Los diseños con rendimientos energéticos elevados han utilizado —consciente o inconscientemente— el uso de fluidos caloportadores a temperaturas cercanas al ambiente y una estructura con capacidad de almacenar energía. Un ejemplo son las casas de campo tradicionales, donde los animales del establo calentaban el ambiente y los gruesos muros que les separaban de la estancia donde residía la familia. El granero y almacén de heno actuaba además como elemento aislante bajo cubierta. En busca de la baja exergía La termodinámica ha demostrado los sistemas que utilizan temperaturas cercanas al ambiente —denominados de “baja exergía”— obtienen rendimientos muy elevados. Este es el caso del sistema TABS que, además, aporta la alta capacidad de los forjados para almacenar energía, lo cual permite separar los tiempos en los que se produce la demanda de energía (horas de oficina) de aquellos en los que los equipos deben producir esa energía (horas nocturnas). En un edificio convencional los sistemas de climatización tienen que vencer la carga térmica en el momento en el que ésta se produce. Esto tiene dos desventajas: 1) la potencia de los equipos estará sobredimensionada, pues debe ser mayor que la demanda máxima esperada (el peor día, a la peor hora y en el peor año) y 2) el rendimiento de los equipos será inferior, pues las condiciones del aire exterior en momentos de máxima demanda serán extremas (altas temperaturas en verano y bajas en invierno). El desacople entre producción y demanda Gracias a que es la estructura del edificio la que satisface principalmente las necesidades térmicas, con el sistema TABS demanda y producción pueden desacoplarse, permitiendo que las máquinas trabajen en intervalos de tiempo de baja demanda. Los equipos puede ser más pequeños (y más baratos) que los correspondientes a la demanda máxima y además pueden trabajar cuando las condiciones exteriores son más favorables, multiplicando los rendimientos en ocasiones hasta por 10. De hecho, en verano aproximadamente un 50% de la energía del edificio de Idom es retirada de la estructura por las noches mediante un enfriamiento evaporativo directo (Direct Cooling o Freecooling hidráulico), utilizando una torre de enfriamiento que aporta 400 kW de potencia y consume (incluyendo ventilador y bomba) unos 10 kW. La estructura del edifico almacena la energía obtenida (o liberada) por la noche y la utiliza al día siguiente. UN CONCEPTO CLAVE: LA EXERGÍA La exergía es una propiedad termodinámica que mide el potencial de trabajo útil que existe entre un sistema y su entorno. Por ejemplo, una masa de agua a muy alta presión y temperatura en un entorno atmosférico es un sistema de alta exergía, pues el agua puede transformarse en trabajo mecánico (turbina de vapor). Si la misma masa se diluye en otra mayor de agua, la masa resultante estará a menor presión y temperatura y podrá producir menos trabajo. Es un sistema de menor exergía. Los sistema de climatización más eficientes son los de baja exergía o menor destrucción exergética. Imagen superior: sistema TABS en fase de construcción. Un ambiente confortable a un coste razonable Se ha pretendido crear un entorno saludable que permita disfrutar de un ambiente que sin dejar de ser de trabajo esté próximo al doméstico. Por ello, se ha cuidado la ventilación, instalando un sistema de conductos textiles con filtrado de alta calidad y una carpintería practicable, que permite ventilación natural. Los sistemas de climatización utilizan temperaturas próximas al ambiente, establecen un equilibrio entre radiación y convección y utilizan equipos de dimensión mínima, lo cual, junto a los vidrios dobles de los ventanales da lugar a un ambiente interior silencioso. Los sensores de humedad, temperatura y CO2, al igual que el resto de las instalaciones tiene una gestión centralizada. Las carpinterías de madera, las paredes de fabrica vista, las instalaciones practicables dan lugar a un edificio de mantenimiento sencillo. En definitiva, un edificio de costo razonable, fácil de usar y entender, amable en su presentación y adaptable a los cambios. Low Cost La estructura de hormigón postesado da lugar a espacios de grandes luces, sin falso techo, sin falso suelo, donde las instalaciones vistas son 100% registrables, lo cual redunda en un bajo coste de mantenimiento. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 34_35 I Arquitectura e Innovación Confort Idom Nueva Sede en Madrid Estrategias de diseño Recogida y Reutilización de Aguas pluviales SISTEMAS DE RECOGIDA Debido al clima semiárido de Madrid (precipitación de tan solo 436 mm por año), el óptimo aprovechamiento del agua disponible es fundamental para una acertada estrategia de compromiso energético y medioambiental. CUBIERTA El agua se recoge en cubierta y se distribuye hacia el canalón en fachada Sur y hacia los patios. 100% El del agua acumulada se depura y se reutiliza tanto para el sistema de riego como para el tratamiento y uso de aguas sanitarias. También se emplea en el sistema de enfriamiento de la estructura por evaporación. FACHADA SUR El agua recogida se canaliza entre la piel metálica y la de vidrio, aprovechándose una vez realizado todo el ciclo para el riego de la piel vegetal. PLENUM En planta baja, un falso suelo permite alojar un sistema de láminas de agua y aljibes intercomunicados que facilitan el almacenamiento de la misma. “Hemos intentado hacer un edificio rigurosamente sostenible, equilibrando los aspectos ecológicos, económicos y sociales, convencidos del alto rédito arquitectónico de tal aproximación. Hemos intentado construir un ambiente confortable donde se pueda trabajar sin frío, sin calor, sin deslumbramiento, sin elementos tóxicos. Y por lo que hemos podido comprobar, los usuarios lo han percibido”. DEPURACIÓN Y DISTRIBUCIÓN J.M. Susperregui, J. Martínez Bermejo y A. Villanueva Autores del proyecto El agua acumulada en las reservas de la planta inferior genera a su alrededor un espacio de vegetación que contribuye a regular la temperatura durante el verano en las zonas exteriores. Posteriormente es depurada y redistribuida en urinarios, cisternas, riego y torre de refrigeración, lo que permite ahorrar más de 400.000 litros anuales. Descargada de responsabilidad térmica, la renovación de aire se realiza de forma tranquila, por semidesplazamiento, mediante un sistema de conductos textiles (en la imagen derecha). Se trata de una tecnología de elevadas prestaciones higiénico-sanitarias procedente de la industria alimentaria que hasta ahora no se había adaptado a un proyecto de oficinas en España. El sistema se ha adaptado a su nuevo uso a lo largo de un proceso de investigación —y de desarrollo junto al fabricante— hasta conseguir muy buenas prestaciones. 64% Las emisiones de CO2 se reducen un respecto del edificio de referencia establecido por la normativa (CALIFICACIÓN CALENER = A) Sección longitudinal I+D Innovación y tecnología Idom Nueva Sede en Madrid Estrategias de diseño Idom Nueva Sede en Madrid Sistemas de Climatización Pasiva Estrategias de diseño Sistemas de Climatización activa CUBIERTA VEGETAL Disminuye la carga solar que recibe el edificio regulando la temperatura de la cubierta insolada. Retiene agua y reduce el efecto “isla de calor”. CONDUCTOS TEXTILES + FACHADA NORTE Carpintería de grandes dimensiones y doble vidrio bajo emisivo con cámara. Disposición de paneles de acero que confieren protección directa frente a la radiación Oeste. Captación de luz difusa a Norte (técnicas de day-lighting) SISTEMA TABS VENTILACIÓN NATURAL En épocas con temperaturas exteriores intermedias, primavera y otoño, los atrios actúan como chimeneas y permiten la introducción de ventilación natural en sustitución de la ventilación mecánica con el consiguiente ahorro energético. Ahorro energético Baja Exergía Freecooling y recuperación de calor Masa térmica Separación: producción y demanda Confort Confort higrométrico Confort acústico Calidad del aire CONDUCTOS TEXTILES (VAV > VAMV) (Volumen de Aire Variable y Volumen de Aire Muy Variable) Temperatura del agua en baterías más cercana a la temperatura ambiente Mejora el control de la humedad Aumenta el potencial de hacer free-cooling Ausencia de ruido FACHADAS SUR Y OESTE Protección de la radiación solar mediante una estructura metálica de acero que soporta una fachada vegetal. En verano las hojas impiden el paso de la radiación directa y en invierno la ausencia de las mismas mejora la iluminación del interior. TABS Thermally Active Building System Sistema hidrónico: Este concepto, ya utiliza do en la antigüedad, ha vuelto a ser utilizado a inicios del siglo XX y se encuentra actualmente muy extendido. Aproximadamente un tercio de la nueva edificación en Alemania lo utiliza. En España, éste es el segundo edificio con esta tecnología y el primero con la combinación TABSConductos textiles VENTILACIÓN NATURAL Planta baja liberada que permite la libre circulación de aire refrigerado mediante la vegetación y los aljibes. Las demás plantas también han sido diseñadas para el aprovechamiento de la ventilación natural. 19-21ºC Temperatura de impulsión de agua en invierno 24ºC Temperatura de impulsión de agua en verano Sección forjado DETALLE TABS DISEÑO ARQUITECTÓNICO /// RESUMEN ENVOLVENTE Aislamiento Huecos y cerramientos Vidrios U=1 Orientación Cargas extremadamente bajas Doble piel vegetal Descarga Acumulación Noche MASA TÉRMICA En contacto directo con el ambiente interior Día Masa térmica de hormigón. Efecto acumulador. Se separa la producción de la demanda (ver cuerpo del artículo). ATRIOS Su función es actuar como distribuidores de aire Sistemas de ventilación natural. Sección transversal I+D Innovación y tecnología I+D Innovación y tecnología Un ejército de personas se moviliza Un barco —sea de carga o de pasaje— es un microcosmos que requiere servicios esenciales (agua, combustible, alimentos, limpieza, recogidad de basuras, seguridad, movilidad, carga, descarga, vigilancia...), con un grado de complejidad añadido por el hecho de tratarse de un microcosmos flotante. Las navieras mundiales cada vez son más sensibles a los tiempos de espera pues en ellos se juegan la productividad: operaciones de tráfico (practicaje, amarre y remolque), procesos en terminal (carga, conexión con otros medios de transporte) y otros servicios portuarios (bunkering, residuos, agua y pasaje). IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 38_39 I Cuando un buque entra en puerto Cuando un buque entra en puerto Un ejército de personas se moviliza Un barco —sea de carga o de pasaje— es un microcosmos que requiere servicios esenciales (agua, combustible, alimentos, limpieza, recogidad de basuras, seguridad, movilidad, carga, descarga, vigilancia...), con un grado de complejidad añadido por el hecho de tratarse de un microcosmos flotante. Las navieras mundiales cada vez son más sensibles a los tiempos de espera pues en ellos se juegan la productividad: operaciones de tráfico (practicaje, amarre y remolque), procesos en terminal (carga, conexión con otros medios de transporte) y otros servicios portuarios (bunkering, residuos, agua y pasaje). IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 38_39 I Cuando un buque entra en puerto Cuando un buque entra en puerto IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 40_41 I Cuando un buque entra en puerto Un sistema PMS (Port Management System) es un sistema de información en tiempo real que permite la gestión los principales procesos del negocio portuario. Ordenación del tráfico marítimo VTMS (Vessel Traffic Management System) Control de autorización previa Atraque y servicios naúticos Control de la zona de fondeo Gestión de atraques Coordinación de los servicios técnicos – náuticos (practicaje vs remolcadores vs amarradores) Servicios de carga y descarga Control de los procesos de Carga y Descarga Supervisión de las Manos de Estiba Supervisión de grúas Supervisión de los servicios de bunkering Reparaciones y mantenimiento Idom está desarrollando un completo sistema de gestión para las autoridades portuarias de Barcelona y Algeciras que permitirá una gestión global y automatizada del puerto, con indicadores técnicos en todos los servicios prestados. Con ello, la autoridad portuaria no sólo garantizará que todas las maniobras se realicen dentro de los criterios de seguridad, sino también la productividad. En definitiva, el puerto ofrecerá un ahorro de costes a las navieras y aumentará el tráfico y el volumen de negocio. Un buen sistema de gestión puede ser la clave para la revitalización económica de todo el hinterland portuario. Control de accesos terrestres – Camiones - Personal Centro de recepción, información e instrucciones a buque atracado Coordinación y control de las actividades náuticas Centro de información a la Comunidad Portuaria Supervisión del servicio portuario básico de practicaje, remolque y amarre Supervisión del servicio de recogida de residuos a buques Supervisión de la Limpieza de aguas Supervisión y coordinación de incidencias medioambientales en el entorno marítimo Declaración de Mercancías Gestión de Autorizaciones de Carga y Descarga de Mercancías Peligrosas Gestión y Seguimiento de las Mercancías Peligrosas en terminales – Control de estancias y de Segregación Por cada hora que un barco de contenedores de tamaño medio reduce su tiempo de atraque, se produce un ahorro de 10.000 dólares para sus propietarios. De ahí que el reto permanente de las compañías navieras es aumentar la productividad minimizando el coste de los servicios de terminal. La calidad y puntualidad de dichos servicios depende tanto de las empresas que los prestan como de la Autoridad Portuaria, encargada de coordinarlos. Las autoridades portuarias son los entes públicos responsables de la planificación y control de los servicios portuarios básicos y para poder cumplir su función —cada vez más compleja— se están viendo abocadas a implementar modelos de negocio propios de la empresa privada. Uno de estos modelos es el Port Management System (PMS), que facilita la captación de información sobre las actividades y servicios, su análisis y la correspondiente generación de indicadores que permitan tomar las decisiones oportunas para hacer del puerto un entorno cada vez más eficiente y competitivo. Control de Pasaje Coordinación con organismos Centro de Información Portuaria Terrestre Centro de Emergencias Portuarias Terrestres Supervisión y coordinación de incidencias medioambientales en el entorno terrestre Monitorización de la disponibilidad de las infraestructuras portuarias IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 40_41 I Cuando un buque entra en puerto Un sistema PMS (Port Management System) es un sistema de información en tiempo real que permite la gestión los principales procesos del negocio portuario. Ordenación del tráfico marítimo VTMS (Vessel Traffic Management System) Control de autorización previa Atraque y servicios naúticos Control de la zona de fondeo Gestión de atraques Coordinación de los servicios técnicos – náuticos (practicaje vs remolcadores vs amarradores) Servicios de carga y descarga Control de los procesos de Carga y Descarga Supervisión de las Manos de Estiba Supervisión de grúas Supervisión de los servicios de bunkering Reparaciones y mantenimiento Idom está desarrollando un completo sistema de gestión para las autoridades portuarias de Barcelona y Algeciras que permitirá una gestión global y automatizada del puerto, con indicadores técnicos en todos los servicios prestados. Con ello, la autoridad portuaria no sólo garantizará que todas las maniobras se realicen dentro de los criterios de seguridad, sino también la productividad. En definitiva, el puerto ofrecerá un ahorro de costes a las navieras y aumentará el tráfico y el volumen de negocio. Un buen sistema de gestión puede ser la clave para la revitalización económica de todo el hinterland portuario. Control de accesos terrestres – Camiones - Personal Centro de recepción, información e instrucciones a buque atracado Coordinación y control de las actividades náuticas Centro de información a la Comunidad Portuaria Supervisión del servicio portuario básico de practicaje, remolque y amarre Supervisión del servicio de recogida de residuos a buques Supervisión de la Limpieza de aguas Supervisión y coordinación de incidencias medioambientales en el entorno marítimo Declaración de Mercancías Gestión de Autorizaciones de Carga y Descarga de Mercancías Peligrosas Gestión y Seguimiento de las Mercancías Peligrosas en terminales – Control de estancias y de Segregación Por cada hora que un barco de contenedores de tamaño medio reduce su tiempo de atraque, se produce un ahorro de 10.000 dólares para sus propietarios. De ahí que el reto permanente de las compañías navieras es aumentar la productividad minimizando el coste de los servicios de terminal. La calidad y puntualidad de dichos servicios depende tanto de las empresas que los prestan como de la Autoridad Portuaria, encargada de coordinarlos. Las autoridades portuarias son los entes públicos responsables de la planificación y control de los servicios portuarios básicos y para poder cumplir su función —cada vez más compleja— se están viendo abocadas a implementar modelos de negocio propios de la empresa privada. Uno de estos modelos es el Port Management System (PMS), que facilita la captación de información sobre las actividades y servicios, su análisis y la correspondiente generación de indicadores que permitan tomar las decisiones oportunas para hacer del puerto un entorno cada vez más eficiente y competitivo. Control de Pasaje Coordinación con organismos Centro de Información Portuaria Terrestre Centro de Emergencias Portuarias Terrestres Supervisión y coordinación de incidencias medioambientales en el entorno terrestre Monitorización de la disponibilidad de las infraestructuras portuarias Hasta hace poco ninguna metodologías garantizaba la detección de obstáculos con la frecuencia requerida por los más exigentes estándares de seguridad. El primer paso dado por Idom, por tanto, fue diseñar un prototipo de sistema y ensayarlo en un entorno aeroportuario (2009). El análisis de los resultados obtenidos confirmó la validez del sistema y la viabilidad de su implantación. En la actualidad, está en fase de patentado internacional. o1 MDT /// Modelo Digital del Terreno + Pista libre Sistemas de detección automática de obstáculos en los entornos aeroportuarios Los perímetros de seguridad en los aeropuertos son cada vez más amplios y en su interior se desarrolla una gran actividad. El peligro no procede de los obstáculos registrados y controlados en el MDT —orografía—, sino de los que aparecen sin previo aviso —grúas, antenas, etc—. MDS /// Modelo Digital de Superficie Partiendo de información preexistente —cartografía 3D, modelos LIDAR, ortoimágenes— se identifican las zonas más sensibles a la penetración de obstáculos no controlados, fruto de la actividad humana. Uno de los grandes problemas que amenazan a la seguridad aeroportuaria es la aparición de obstáculos no controlados en zonas de operación. La experiencia confirma que por mucho que las autoridades aeronáuticas establezcan restricciones constructivas en el entorno del aeropuerto con frecuencia aparecen objetos imprevistos. Idom ha diseñado un sistema para detección automática y alerta de obstáculos que garantiza la plena seguridad de operaciones. + o2 + /// La suma de diversas fuentes de información permite la identificación de las áreas especialmente sensibles a la intrusión de obstáculos no controlados. Cartografía 3D + Ortofotos o1/// Sistemas LIDAR para la obtención de los modelos MDT y MDS o2/// Sistemas cartográficos convencionales Imágen: Ismael Vega y Andreia Faley IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 42_43 I Pista libre > FASE I /// IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS SENSIBLES Hasta hace poco ninguna metodologías garantizaba la detección de obstáculos con la frecuencia requerida por los más exigentes estándares de seguridad. El primer paso dado por Idom, por tanto, fue diseñar un prototipo de sistema y ensayarlo en un entorno aeroportuario (2009). El análisis de los resultados obtenidos confirmó la validez del sistema y la viabilidad de su implantación. En la actualidad, está en fase de patentado internacional. o1 MDT /// Modelo Digital del Terreno + Pista libre Sistemas de detección automática de obstáculos en los entornos aeroportuarios Los perímetros de seguridad en los aeropuertos son cada vez más amplios y en su interior se desarrolla una gran actividad. El peligro no procede de los obstáculos registrados y controlados en el MDT —orografía—, sino de los que aparecen sin previo aviso —grúas, antenas, etc—. MDS /// Modelo Digital de Superficie Partiendo de información preexistente —cartografía 3D, modelos LIDAR, ortoimágenes— se identifican las zonas más sensibles a la penetración de obstáculos no controlados, fruto de la actividad humana. Uno de los grandes problemas que amenazan a la seguridad aeroportuaria es la aparición de obstáculos no controlados en zonas de operación. La experiencia confirma que por mucho que las autoridades aeronáuticas establezcan restricciones constructivas en el entorno del aeropuerto con frecuencia aparecen objetos imprevistos. Idom ha diseñado un sistema para detección automática y alerta de obstáculos que garantiza la plena seguridad de operaciones. + o2 + /// La suma de diversas fuentes de información permite la identificación de las áreas especialmente sensibles a la intrusión de obstáculos no controlados. Cartografía 3D + Ortofotos o1/// Sistemas LIDAR para la obtención de los modelos MDT y MDS o2/// Sistemas cartográficos convencionales Imágen: Ismael Vega y Andreia Faley IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 42_43 I Pista libre > FASE I /// IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS SENSIBLES > FASE III /// INFORME IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 44_45 I Pista libre > FASE II /// DETECCIÓN DE OBSTÁCULOS ///ENVÍO DE DATOS A LA PLATAFORMA DE GESTIÓN También ha sido objeto del proyecto el diseño de una aplicación informática para gestionar la información disponible que, una vez instalada en el recinto aeroportuario permitirá: ///SENSOR TERRESTRE /// Controlar los sensores terrestres en tiempo real /// Gestionar toda la información geográfica de base disponible /// Identificar, avisar y generar informes para la identificación de posibles obstáculos. Identificadas las zonas susceptibles de invasión, se determina la mejor ubicación para la implantación de los sensores terrestres. Los emplazamientos para la instrumentación terrestre serán lugares de coordenadas geodésicas conocidas y sobre los que, además del sensor de tierra, se implantan sistemas autónomos de alimentación eléctrica, sistemas de comunicación y sistemas de protección. Para ello, Idom ha diseñado los prototipos correspondientes, entre los que se incluye un sistema de carenado de los sensores terrestres para su protección contra las inclemencias del tiempo y vandalismo. El control en tiempo real de los sensores de tierra permite al operador del puesto de monitorización la observación total del horizonte o selectiva de la zona del espacio que desee. Así, ante cualquier alarma de presencia de obstáculos podrá reobservar la zona, disponer de la geometría del posible obstáculo y una fotografía del momento exacto de observación. Para la mejor interpretación del entorno físico, esta información será coherente con el resto de la información geográfica base. El gestor dispondrá —además de la información base ya comentada—, de imágenes estereocópicas, lo que permite al operador la visualización en relieve del espacio físico objeto de una posible intrusión, gracias a un sistema de visualización estéreo. El gestor permitirá el cruce de la información 3D de posibles obstáculos con la geometría de los diferentes planos limitadores de obstáculos. De esta forma, se generan alarmas por la aparición de posibles obstáculos no controlados. El resultado será un informe con toda la información disponible del posible obstáculo: descripción, imagen panorámica, ortoimágen, coordenadas, etc. ///DETECCIÓN DESDE ÁREAS SENSIBLES Los sistemas de comunicación asegurarán a través de GPRS, UMTS o radio la comunicación entre la estación de monitorización y el sensor terrestre, de forma que se puedan programar largas campañas de observación u observaciones selectivas sobre zonas especialmente sensibles. ///HERRAMIENTA “IDEO” (IDENTIFICACIÓN DE OBSTÁCULOS) PARA LA DETECCIÓN DE OBSTÁCULOS DISEÑADA POR IDOM ///CAPTURA DE GEOMETRÍA ///SÍNTESIS DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA > FASE III /// INFORME IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 44_45 I Pista libre > FASE II /// DETECCIÓN DE OBSTÁCULOS ///ENVÍO DE DATOS A LA PLATAFORMA DE GESTIÓN También ha sido objeto del proyecto el diseño de una aplicación informática para gestionar la información disponible que, una vez instalada en el recinto aeroportuario permitirá: ///SENSOR TERRESTRE /// Controlar los sensores terrestres en tiempo real /// Gestionar toda la información geográfica de base disponible /// Identificar, avisar y generar informes para la identificación de posibles obstáculos. Identificadas las zonas susceptibles de invasión, se determina la mejor ubicación para la implantación de los sensores terrestres. Los emplazamientos para la instrumentación terrestre serán lugares de coordenadas geodésicas conocidas y sobre los que, además del sensor de tierra, se implantan sistemas autónomos de alimentación eléctrica, sistemas de comunicación y sistemas de protección. Para ello, Idom ha diseñado los prototipos correspondientes, entre los que se incluye un sistema de carenado de los sensores terrestres para su protección contra las inclemencias del tiempo y vandalismo. El control en tiempo real de los sensores de tierra permite al operador del puesto de monitorización la observación total del horizonte o selectiva de la zona del espacio que desee. Así, ante cualquier alarma de presencia de obstáculos podrá reobservar la zona, disponer de la geometría del posible obstáculo y una fotografía del momento exacto de observación. Para la mejor interpretación del entorno físico, esta información será coherente con el resto de la información geográfica base. El gestor dispondrá —además de la información base ya comentada—, de imágenes estereocópicas, lo que permite al operador la visualización en relieve del espacio físico objeto de una posible intrusión, gracias a un sistema de visualización estéreo. El gestor permitirá el cruce de la información 3D de posibles obstáculos con la geometría de los diferentes planos limitadores de obstáculos. De esta forma, se generan alarmas por la aparición de posibles obstáculos no controlados. El resultado será un informe con toda la información disponible del posible obstáculo: descripción, imagen panorámica, ortoimágen, coordenadas, etc. ///DETECCIÓN DESDE ÁREAS SENSIBLES Los sistemas de comunicación asegurarán a través de GPRS, UMTS o radio la comunicación entre la estación de monitorización y el sensor terrestre, de forma que se puedan programar largas campañas de observación u observaciones selectivas sobre zonas especialmente sensibles. ///HERRAMIENTA “IDEO” (IDENTIFICACIÓN DE OBSTÁCULOS) PARA LA DETECCIÓN DE OBSTÁCULOS DISEÑADA POR IDOM ///CAPTURA DE GEOMETRÍA ///SÍNTESIS DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA El primer proyecto de central flotante realizado en España Entre 1975 y 2002, Angola vivió un prolongado conflicto bélico que ocasionó que un gran número de personas de las provincias del sur emigraran a la capital, Luanda, la cual padece en la actualidad un déficit de infraestructuras básicas para la atención de más de 7 millones de habitantes. Por poner un ejemplo, sólo el 30% de las viviendas tiene agua corriente. Con objeto de suministrar energía eléctrica a Luanda, Idom ha colaborado en la puesta en marcha de una turbina de más de 40 MW, que funcionará desde una barcaza anclada en el puerto de la capital angoleña. La turbina fue instalada en su barcaza en el puerto de Vigo, desde donde se transportó a Luanda mediante una embarcación semisumergible. La barcaza, enteramente realizada en acero, no es propulsada y tiene unas dimensiones de 63x18x4 metros, disponiendo de dos zonas diferenciadas: bodega y cubierta. En la bodega se encuentran los tanques de gasóleo que alimentan la turbina, tanques de agua de lastre y sala de bombas. o1 o2 De Vigo a Luanda: un original método de transporte Un carguero semi-sumergible, el Eagle, se ocupó de transportar la pontona de 1.700 kg a lo largo de los 6.500 km que separan Vigo de Luanda. 01/// La pontona se sitúa mediante remolcadores en la lámina de agua sobre la cubierta del Eagle. 02/// Tras estabilizar y fijar la barcaza en su posición, el Eagle emerge e inicia su viaje. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 46_47 I Energía flotante La electricidad navega a Luanda Suministro eléctrico a la capital de Angola El primer proyecto de central flotante realizado en España Entre 1975 y 2002, Angola vivió un prolongado conflicto bélico que ocasionó que un gran número de personas de las provincias del sur emigraran a la capital, Luanda, la cual padece en la actualidad un déficit de infraestructuras básicas para la atención de más de 7 millones de habitantes. Por poner un ejemplo, sólo el 30% de las viviendas tiene agua corriente. Con objeto de suministrar energía eléctrica a Luanda, Idom ha colaborado en la puesta en marcha de una turbina de más de 40 MW, que funcionará desde una barcaza anclada en el puerto de la capital angoleña. La turbina fue instalada en su barcaza en el puerto de Vigo, desde donde se transportó a Luanda mediante una embarcación semisumergible. La barcaza, enteramente realizada en acero, no es propulsada y tiene unas dimensiones de 63x18x4 metros, disponiendo de dos zonas diferenciadas: bodega y cubierta. En la bodega se encuentran los tanques de gasóleo que alimentan la turbina, tanques de agua de lastre y sala de bombas. o1 o2 De Vigo a Luanda: un original método de transporte Un carguero semi-sumergible, el Eagle, se ocupó de transportar la pontona de 1.700 kg a lo largo de los 6.500 km que separan Vigo de Luanda. 01/// La pontona se sitúa mediante remolcadores en la lámina de agua sobre la cubierta del Eagle. 02/// Tras estabilizar y fijar la barcaza en su posición, el Eagle emerge e inicia su viaje. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 46_47 I Energía flotante La electricidad navega a Luanda Suministro eléctrico a la capital de Angola IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 48_49 I Energía flotante o2 o9 o6 o5 o4 o8 o1 10 o7 o3 10 Disposición de los equipos principales. La barcaza de acero de 1.206 m2 de superficie y 4 metros de altura podrá abastecer a una población de 70.000 habitantes 01/// Entrada de aire 02/// Salida de gases 03/// Centro de control de las turbinas 04/// Centro de control de BOP (Balance of Plant) 05/// Transformador 06/// Subestación GIS (Gas Insulate Switch) 07/// Turbina de gas 08/// Generador 09/// Electricidad producida 10/// Tanques de combustible En cubierta se localizan los equipos principales de la turbina (sala control, turbina, alternador, equipos auxiliares), transformador de potencia 11,5/63 kV, subestación tipo GIS, planta tratamiento de agua, grupos electrógenos, equipos auxiliares y almacenes. La conexión eléctrica con el muelle se realiza mediante cable aislado soportado por un pórtico de salida y el suministro de fluidos de procesos y de servicios a través de tuberías flexibles. La turbina es una 6B de General Electric de 42,1 MW de potencia. El 29 de Febrero de 2011 la planta generadora fue embarcada en el puerto de Vigo y partió hacia el país centroafricano, dónde se encuentra en este momento ultimando su puesta en funcionamiento. Turbina 6B de 42,1 MW Imagen cortesía de General Electric IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 48_49 I Energía flotante o2 o9 o6 o5 o4 o8 o1 10 o7 o3 10 Disposición de los equipos principales. La barcaza de acero de 1.206 m2 de superficie y 4 metros de altura podrá abastecer a una población de 70.000 habitantes 01/// Entrada de aire 02/// Salida de gases 03/// Centro de control de las turbinas 04/// Centro de control de BOP (Balance of Plant) 05/// Transformador 06/// Subestación GIS (Gas Insulate Switch) 07/// Turbina de gas 08/// Generador 09/// Electricidad producida 10/// Tanques de combustible En cubierta se localizan los equipos principales de la turbina (sala control, turbina, alternador, equipos auxiliares), transformador de potencia 11,5/63 kV, subestación tipo GIS, planta tratamiento de agua, grupos electrógenos, equipos auxiliares y almacenes. La conexión eléctrica con el muelle se realiza mediante cable aislado soportado por un pórtico de salida y el suministro de fluidos de procesos y de servicios a través de tuberías flexibles. La turbina es una 6B de General Electric de 42,1 MW de potencia. El 29 de Febrero de 2011 la planta generadora fue embarcada en el puerto de Vigo y partió hacia el país centroafricano, dónde se encuentra en este momento ultimando su puesta en funcionamiento. Turbina 6B de 42,1 MW Imagen cortesía de General Electric IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 50_51 I Algas asesinas El color verde intenso de algunos lagos se debe a la proliferación de algas verdeazuladas o cianobacterias, un tipo de organismo unicelular que obstaculiza la penetración de la luz del sol. Como resultado, las plantas del fondo no pueden realizar la fotosíntesis y liberar oxígeno y se produce la muerte de la mayor parte de las especies del ecosistema. Este fenómeno universal y creciente —llamado eutrofización— suele alcanzar su fase crítica al finalizar el verano y se produce en cuencas donde hay un exceso de nitrógeno y fósforo como consecuencia de la utilización intensiva de fertilizantes agrícolas, nutrientes ganaderos, productos fitosanitarios, excrementos de animales, o simplemente contaminación urbana. Área reforestada Ciudad + o1 Industria + o2 Agricultura Algas asesinas + Ganadería La invasión de las algas verdeazuladas % de lagos en el mundo que padecen eutrofización * Exceso de nitrógeno y fósforo o1///Agua rica en O2 o2///Agua pobre en O2. Crecimiento de algas verdes América del Norte 48% Europa 53% Asia 54% África 28% América del Sur 41% * Survey of the State of the World’s Lakes promovido por el International Lake Environment Committee, 2008 La presa de A Baxe, situada en Caldas de Reis en el río Umia, viene padeciendo de forma creciente este proceso hasta el punto de presentar problemas de abastecimiento en el año 2010, motivo por el que el organismo autonómico Augas de Galicia encomendó a Idom y a la Universidade de Vigo la redacción de un Plan de Acción Integral para mejorar la situación del pantano. El estudio ya se ha realizado y analiza todos los factores que influyen en el proceso de eutrofización, proponiendo una serie de medidas que afectan a la agricultura y ganadería, el ámbito forestal, las redes de saneamiento y depuración y el régimen de explotación de la presa. También se han incluido medidas para sensibilizar y educar a agricultores y ganaderos y a los ayuntamientos de la cuenca y se ha propuesto la realización de un proyecto piloto de control y recogida de purines. Como consecuencia de este encargo, otros dos se perfilan en el inmediato futuro: la mejora de saneamiento de la localidad de Cuntis (la que aporta más fósforo al pantano) y la planta piloto para el tratamiento de purines. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 50_51 I Algas asesinas El color verde intenso de algunos lagos se debe a la proliferación de algas verdeazuladas o cianobacterias, un tipo de organismo unicelular que obstaculiza la penetración de la luz del sol. Como resultado, las plantas del fondo no pueden realizar la fotosíntesis y liberar oxígeno y se produce la muerte de la mayor parte de las especies del ecosistema. Este fenómeno universal y creciente —llamado eutrofización— suele alcanzar su fase crítica al finalizar el verano y se produce en cuencas donde hay un exceso de nitrógeno y fósforo como consecuencia de la utilización intensiva de fertilizantes agrícolas, nutrientes ganaderos, productos fitosanitarios, excrementos de animales, o simplemente contaminación urbana. Área reforestada Ciudad + o1 Industria + o2 Agricultura Algas asesinas + Ganadería La invasión de las algas verdeazuladas % de lagos en el mundo que padecen eutrofización * Exceso de nitrógeno y fósforo o1///Agua rica en O2 o2///Agua pobre en O2. Crecimiento de algas verdes América del Norte 48% Europa 53% Asia 54% África 28% América del Sur 41% * Survey of the State of the World’s Lakes promovido por el International Lake Environment Committee, 2008 La presa de A Baxe, situada en Caldas de Reis en el río Umia, viene padeciendo de forma creciente este proceso hasta el punto de presentar problemas de abastecimiento en el año 2010, motivo por el que el organismo autonómico Augas de Galicia encomendó a Idom y a la Universidade de Vigo la redacción de un Plan de Acción Integral para mejorar la situación del pantano. El estudio ya se ha realizado y analiza todos los factores que influyen en el proceso de eutrofización, proponiendo una serie de medidas que afectan a la agricultura y ganadería, el ámbito forestal, las redes de saneamiento y depuración y el régimen de explotación de la presa. También se han incluido medidas para sensibilizar y educar a agricultores y ganaderos y a los ayuntamientos de la cuenca y se ha propuesto la realización de un proyecto piloto de control y recogida de purines. Como consecuencia de este encargo, otros dos se perfilan en el inmediato futuro: la mejora de saneamiento de la localidad de Cuntis (la que aporta más fósforo al pantano) y la planta piloto para el tratamiento de purines. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 52_53 I Ganaderos de Hidalgo, ¡uníos! Ganaderos de Hidalgo, ¡uníos! La integración de los ovino-cultores del Valle de Mezquital (México) es una de las 300 experiencias de innovación empresarial que se están impulsando en el Estado de Hidalgo. En el Valle de Mezquital habita uno de los pueblos más antiguos de Mesoamérica, la etnia Otomíe, creadora de un extenso sistema de riego gracias al cual llegaron a ser expertos agricultores y productores de grano. A partir de 1570 los colonizadores introdujeron la cría de ovejas y poco a poco, las antiguas tierras agrícolas fueron convertidas en pastizales y los cerros deforestados. Los otomíes se convirtieron en pequeños ganaderos y no supieron desarrollarse, debido a una estructura productiva deficiente que les impide competir en los mercados mundiales. Imfografía: Ismael Vega y Andreia Faley Muchas comunidades “continúan con la cría y engorde de borregos en muy pequeña escala y de manera individual”, explica Máximo Pérez, presidente del Consejo de Administración de la sociedad cooperativa, llamada “Integradora de Ovino cultores HñäHñus del Valle del Mezquital”. “La costumbre es que cada ovicultor tenga su corralito y gestiones sus animales a voluntad. Si quiere vender un animal o consumirlo, la decisión es sólo suya”. En los últimos años se ha puesto en marcha un proceso de integración empresarial y acompañamiento integral en el que se ha concienciado a los socios de la Integradora sobre la necesidad de hacer actividades en común, ya sea para comprar vacunas y medicinas o para vender los animales que han alcanzado el peso programado. De esta forma, se ha conseguido integrar toda la cadena de valor y obtener un beneficio para la comunidad indígena. Es uno de los 372 ejemplos de iniciativas empresariales a las que se está ayudando a dar el salto desde el enfoque individualista propio de la actividad tradicional hacia el innovador y asociativo, necesario en una actividad que quiere ser competitiva en el mercado global. Mediante la elaboración del plan estratégico, Idom ha conseguido unificar los esfuerzos de las doce incubadoras del Estado de Hidalgo bajo una visión y misión compartida para que todas puedan beneficiarse de recursos y experiencias comunes, consigan financiación y fomenten el espíritu innovador. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 52_53 I Ganaderos de Hidalgo, ¡uníos! Ganaderos de Hidalgo, ¡uníos! La integración de los ovino-cultores del Valle de Mezquital (México) es una de las 300 experiencias de innovación empresarial que se están impulsando en el Estado de Hidalgo. En el Valle de Mezquital habita uno de los pueblos más antiguos de Mesoamérica, la etnia Otomíe, creadora de un extenso sistema de riego gracias al cual llegaron a ser expertos agricultores y productores de grano. A partir de 1570 los colonizadores introdujeron la cría de ovejas y poco a poco, las antiguas tierras agrícolas fueron convertidas en pastizales y los cerros deforestados. Los otomíes se convirtieron en pequeños ganaderos y no supieron desarrollarse, debido a una estructura productiva deficiente que les impide competir en los mercados mundiales. Imfografía: Ismael Vega y Andreia Faley Muchas comunidades “continúan con la cría y engorde de borregos en muy pequeña escala y de manera individual”, explica Máximo Pérez, presidente del Consejo de Administración de la sociedad cooperativa, llamada “Integradora de Ovino cultores HñäHñus del Valle del Mezquital”. “La costumbre es que cada ovicultor tenga su corralito y gestiones sus animales a voluntad. Si quiere vender un animal o consumirlo, la decisión es sólo suya”. En los últimos años se ha puesto en marcha un proceso de integración empresarial y acompañamiento integral en el que se ha concienciado a los socios de la Integradora sobre la necesidad de hacer actividades en común, ya sea para comprar vacunas y medicinas o para vender los animales que han alcanzado el peso programado. De esta forma, se ha conseguido integrar toda la cadena de valor y obtener un beneficio para la comunidad indígena. Es uno de los 372 ejemplos de iniciativas empresariales a las que se está ayudando a dar el salto desde el enfoque individualista propio de la actividad tradicional hacia el innovador y asociativo, necesario en una actividad que quiere ser competitiva en el mercado global. Mediante la elaboración del plan estratégico, Idom ha conseguido unificar los esfuerzos de las doce incubadoras del Estado de Hidalgo bajo una visión y misión compartida para que todas puedan beneficiarse de recursos y experiencias comunes, consigan financiación y fomenten el espíritu innovador. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 54_55 I Palacio de Deportes de Bilbao Orgánico y bioclimático El Bilbao Arena ha sido reconocido como un hito en el diseño sotenible de instalaciones deportivas al combinar sistemas como la cogeneración, la reutilización del agua de lluvia, las cubiertas ecológicas o un innovador cerramiento reciclable, de bajo impacto visual e integrador de formas orgánicas. El complejo consta de una pista central polideportiva con capacidad para 8.500 espectadores, de una piscina de 25 metros y seis calles, una piscina infantil, un gimnasio de 500 m2 y un aparcamiento para más de 200 vehículos. Fotografías: Aitor Ortiz IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 54_55 I Palacio de Deportes de Bilbao Orgánico y bioclimático El Bilbao Arena ha sido reconocido como un hito en el diseño sotenible de instalaciones deportivas al combinar sistemas como la cogeneración, la reutilización del agua de lluvia, las cubiertas ecológicas o un innovador cerramiento reciclable, de bajo impacto visual e integrador de formas orgánicas. El complejo consta de una pista central polideportiva con capacidad para 8.500 espectadores, de una piscina de 25 metros y seis calles, una piscina infantil, un gimnasio de 500 m2 y un aparcamiento para más de 200 vehículos. Fotografías: Aitor Ortiz o1. Concepto inicial Árboles de hoja caduca sobre una roca Buscando la integración con elementos naturales presentes en el entorno, se conciben los volúmenes como una masa arbórea (Palacio de Deportes) sobre una pétrea (Polideportivo). o2. Generación de la imagen de masa arbórea Selección de imagen fotográfica Pixelización Selección de mapa de colores Aplicación de color en cada chapa (Hoja) o3. Diseño de los elementos básicos: las hojas Elementos metálicos romboidales que permiten la total permeabilidad del aire, necesaria por su función de ocultamiento del cinturón de instalaciones de calefacción y ventilación del Palacio de deportes. > Resultado final Una fachada que proporciona protección solar, ventilación e iluminación natural, de fácil mantenimiento y con una función adicional: ocultar todos los equipos y conductos. Un revestimiento —ejecutable en chapa de acero (0,7 mm de espesor)— cuyo montaje se realiza situando las placas romboidales de forma contigua y elevando ligeramente su parte inferior de modo que la fachada adquiere el aspecto de una piel con escamas. Diseño de fachada El deseo de integración en el entorno natural ha dado lugar a una peculiar fachada multicolor, un cerramiento diseñado por los arquitectos de Idom que ha recibido el nombre de “Sistema Aligator Scale” y ya ha sido adoptado como cerramiento estándar por una multinacional del acero. El cerramiento abraza a un recinto de notables dimensiones: han sido necesarios 10.000 m2 de chapa lisa de alumino reciclable. En el interior, el aforo dispone de 3.500 asientos a gradas fijas y 5.000 a gradas retráctiles (imagen superior). Fotografía: Javier Aja IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 56_57 I Palacio de Deportes de Bilbao > Fases del diseño o1. Concepto inicial Árboles de hoja caduca sobre una roca Buscando la integración con elementos naturales presentes en el entorno, se conciben los volúmenes como una masa arbórea (Palacio de Deportes) sobre una pétrea (Polideportivo). o2. Generación de la imagen de masa arbórea Selección de imagen fotográfica Pixelización Selección de mapa de colores Aplicación de color en cada chapa (Hoja) o3. Diseño de los elementos básicos: las hojas Elementos metálicos romboidales que permiten la total permeabilidad del aire, necesaria por su función de ocultamiento del cinturón de instalaciones de calefacción y ventilación del Palacio de deportes. > Resultado final Una fachada que proporciona protección solar, ventilación e iluminación natural, de fácil mantenimiento y con una función adicional: ocultar todos los equipos y conductos. Un revestimiento —ejecutable en chapa de acero (0,7 mm de espesor)— cuyo montaje se realiza situando las placas romboidales de forma contigua y elevando ligeramente su parte inferior de modo que la fachada adquiere el aspecto de una piel con escamas. Diseño de fachada El deseo de integración en el entorno natural ha dado lugar a una peculiar fachada multicolor, un cerramiento diseñado por los arquitectos de Idom que ha recibido el nombre de “Sistema Aligator Scale” y ya ha sido adoptado como cerramiento estándar por una multinacional del acero. El cerramiento abraza a un recinto de notables dimensiones: han sido necesarios 10.000 m2 de chapa lisa de alumino reciclable. En el interior, el aforo dispone de 3.500 asientos a gradas fijas y 5.000 a gradas retráctiles (imagen superior). Fotografía: Javier Aja IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 56_57 I Palacio de Deportes de Bilbao > Fases del diseño IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 58_59 I Palacio de Deportes de Bilbao Sistemas de ahorro Una de las novedades tecnológicas del complejo es la utilización de un sistema de cogeneración que permite calentar el agua de las piscinas sin recurrir a las calderas convencionales y que reduce las pérdidas en el transporte de energía debido a la producción in-situ o descentralizada. El rendimiento global del sistema de cogeneración es superior al de una central eléctrica moderna, estimándose el ahorro en energía primaria cercano al 32% y la reducción en emisiones próximo a las 130 toneladas de CO2 al año, respecto a los sistemas convencionales de producción equivalente. Además del ahorro de combustible, de consumo eléctrico y de emisión de gases invernaderos a la atmósfera, el sistema es capaz de proporcionar electricidad extra, gracias a la tecnología de microgeneración CHP (Combined Heat and Power) que permite obtener rendimientos anuales de 8.400 kWh que se vierten a la red eléctrica. La captación de luz a través de lucernarios, los sistemas de ventilación natural y la reutilización del agua de lluvia (abundante en Bilbao) para la limpieza del entorno urbano son otras de las estrategias de ahorro que han conducido a algunas publicaciones a señalar este complejo como “icono de la arquitectura bioclimática”. Ventilación natural sin consumo energético, por exutorios en cubierta. Ventilación mecánica en el interior de la cancha Ventilación natural en anillos de circulación perimetral Cubierta aljibe sobre el polideportivo Espacio interior calefactado y ventilado El rendimiento eléctrico que se produce es superior al ya que el agua caliente que se genera durante la producción eléctrica es reutilizada para la calefacción del edificio. Equipo de cogeneración Un equipo de cogeneración produce electricidad a partir de gas natural y permite obtener calor sin coste para la piscina. Reutilización del H2O El agua que se retira de la piscina, por renovación, se almacena y se reutiliza para limpiar las calles de Bilbao. Dado que en las grandes ciudades se concentra el 50 % del consumo eléctrico de un país, la cogeneración es un sistema impulsado por las Directivas de la UE para el fomento de la eficiencia energética. 70% IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 58_59 I Palacio de Deportes de Bilbao Sistemas de ahorro Una de las novedades tecnológicas del complejo es la utilización de un sistema de cogeneración que permite calentar el agua de las piscinas sin recurrir a las calderas convencionales y que reduce las pérdidas en el transporte de energía debido a la producción in-situ o descentralizada. El rendimiento global del sistema de cogeneración es superior al de una central eléctrica moderna, estimándose el ahorro en energía primaria cercano al 32% y la reducción en emisiones próximo a las 130 toneladas de CO2 al año, respecto a los sistemas convencionales de producción equivalente. Además del ahorro de combustible, de consumo eléctrico y de emisión de gases invernaderos a la atmósfera, el sistema es capaz de proporcionar electricidad extra, gracias a la tecnología de microgeneración CHP (Combined Heat and Power) que permite obtener rendimientos anuales de 8.400 kWh que se vierten a la red eléctrica. La captación de luz a través de lucernarios, los sistemas de ventilación natural y la reutilización del agua de lluvia (abundante en Bilbao) para la limpieza del entorno urbano son otras de las estrategias de ahorro que han conducido a algunas publicaciones a señalar este complejo como “icono de la arquitectura bioclimática”. Ventilación natural sin consumo energético, por exutorios en cubierta. Ventilación mecánica en el interior de la cancha Ventilación natural en anillos de circulación perimetral Cubierta aljibe sobre el polideportivo Espacio interior calefactado y ventilado El rendimiento eléctrico que se produce es superior al ya que el agua caliente que se genera durante la producción eléctrica es reutilizada para la calefacción del edificio. Equipo de cogeneración Un equipo de cogeneración produce electricidad a partir de gas natural y permite obtener calor sin coste para la piscina. Reutilización del H2O El agua que se retira de la piscina, por renovación, se almacena y se reutiliza para limpiar las calles de Bilbao. Dado que en las grandes ciudades se concentra el 50 % del consumo eléctrico de un país, la cogeneración es un sistema impulsado por las Directivas de la UE para el fomento de la eficiencia energética. 70% Internet para todos Cómo llegar hasta la última aldea. Tecnología Wimax Con el objetivo de disminuir la brecha digital existente entre zonas urbanas y rurales y mejorar la situación social y económica de estas últimas, la Diputación de Pontevedra solicitó al Ministerio de Administraciones Públicas un proyecto cofinanciado con fondos FEDER, consistente en el despliegue de una red de telecomunicaciones inalámbrica que permitiera llegar a un gran número de habitantes y empresas de los 55 ayuntamientos adheridos al proyecto -de un total de 62 en la Provincia-. El trabajo se dividió en dos fases: la realización de proyectos pilotos en 4 zonas rurales con el objeto de testear y seleccionar la tecnología más adecuada; y el despliegue de la red de telecomunicaciones en todos los municipios adheridos al proyecto. De la primera fase se obtuvo como resultado la elección de la tecnología Wimax (Worldwide Interoperability for Microwave Access), en banda licenciada. Es una de las tecnologías conocidas como tecnologías de última milla, que permite la recepción de datos por microondas y retransmisión por ondas de radio. El protocolo que caracteriza esta tecnología es el IEEE802.16. Una de sus ventajas es dar servicios de banda ancha en zonas donde, debido a la baja densidad de población, el despliegue de cable o fibra presenta unos costes por usuario excesivos. La segunda fase está en proceso de realización y consiste en el despliegue de 55 estaciones base que permitirán la conexión de banda ancha a internet a un 85% de la población. El servicio no sólo se dará a unos precios muy competitivos sino que permitirá el uso de una herramienta que hoy se considera imprescindible, Internet, a una población que hasta el momento carecía de tal posibilidad. Los servicios contratados por la Diputación a Idom consistieron en una Asistencia Técnica para las dos fases: la definición y supervisión de los proyectos pilotos, la elaboración de los pliegos del concurso y el Project Management del despliegue, actualmente en fase de finalización. o1 o2 o3 W TECNOLOGÍA WIMAX o1/// Estación base 02/// Unidad externa 03/// Unidades internas Este trabajo ha permitido, entre otras cosas, profundizar en un conocimiento de las tecnologías inalámbricas que potencia la oferta de Idom y la confirma como experta en este tipo de tecnologías, mejorando su posicionamiento de cara al reparto de frecuencias del espectro que acaba de convocar el Ministerio de Industria. Este reparto será el incentivador del grueso de los despliegues de telecomunicaciones que se van a realizar en España en los próximos años. Una nueva forma de etiquetar productos A cualquier propietario de establecimiento comercial le gustaría dormir con la certeza de que no hay errores humanos en la elaboración del ticket de compra, dedicar al personal a atender a clientes en lugar de estar en las cajas registradoras, controlar de forma automática las fechas de caducidad, instalar sistemas anti-hurto casi invisibles o simplificar la gestión íntegra de su stock (entrada, salida, devolución, etc.). Todo esto —y mucho más— es hoy posible gracias al sistema RFID (Radio Frequency Identification), una nueva tecnología de identificación de objetos. La RFID utiliza chips de silicio capaces de almacenar una gran variedad de datos y transmitirlos mediante radiofrecuencia, es decir, sin contacto físico. En la tecnología tradicional, el contenedor de la información son los códigos de barras y el lector de datos es un dispositivo de infrarrojos. En la tecnología RFID, un diminuto chip emisor recibe y responde a las señales que envía el aparato de radiofrecuencia que se ocupa de rastrear periódicamente si hay etiquetas en sus inmediaciones. Cuando el lector capta una señal, extrae la información y se la pasa al subsistema de procesamiento de datos. 23456 78901 Idom ha realizado una exitosa implantación del sistema de identificación por radiofrecuencia (RFID) —incluyendo el software de control desarrollado a medida— para una cadena internacional de perfumerías que cuenta con más de 1.700 productos distintos y 300 puntos de venta. IDOM I 2011 I+D I Innovación y tecnología PAG. 60_61 I Internet para todos Del código de barras al chip inteligente Del código de barras al chip inteligente www.idom.com Infografía y diseño gráfico: Jesús Bermejo Fotografías: Archivo Idom Comentarios a Gabriel Vilallonga ([email protected]) BÉLGICA 1040 Bruselas Rue de Treves, 49 Tlf. +32 2 230 59 50 Fax. +32 2 230 70 35 BRASIL 01454-000 São Paulo Avenida Cidade Jardim 400, 20º andar Edifício DACON Tel: +55 11 3818 8996 Fax: +55 11 3818 8996 CANADA / AEC Calgary, AB T3H 1J2 - CANADA 148 Coach Grove Place S.W. Tel: +1 403 265 9664 ESPAÑA 08028 Barcelona Gran Vía Carlos III, 97 Tel: +34 93 409 22 22 Fax: +34 93 411 12 03 48015 Bilbao Avda. Zarandoa, nº 23 Tel: +34 94 479 76 00 Fax: +34 94 476 18 04 20018 Donostia - San Sebastián P. E. Zuatzu-Edif. Donosti - Zuatzu kalea, 5 Tel: +34 943 40 06 02 Fax: +34 943 39 08 45 41927 Mairena de Aljarafe, Sevilla Plaza de las Naciones, Torre Norte Tel: +34 95 560 05 28 Fax: +34 95 560 04 88 43001 Tarragona Plaça Prim, 4-5 Pral. 1a Tel: +34 977 252 408 Fax: +34 977 227 910 46002 Valencia Barcas, 2 - 5º Tel: +34 96 353 02 80 Fax: +34 96 352 44 51 01008 Vitoria - Gasteiz Pintor Adrián Aldecoa, 1 Tel: +34 945 14 39 78 Fax: +34 945 14 02 54 50012 Zaragoza Argualas, 3 Tel: +34 976 56 15 36 Fax: +34 976 56 86 56 ESTADOS UNIDOS / AEC Richmond, VA 23230 - USA 5540 Falmouth Street - Suite 300 Tel: +1 804 282 3811 Fax: +1 804 282 3652 Minneapolis, MN 55402 - USA 15 South 5th Street - Suite 400 Tel: +1 612 332 8905 Fax: +1 612 334 3101 LIBIA 35002 Las Palmas de G. Canaria Viera y Clavijo, 30 - 1º Tel: +34 928 43 19 50 Fax: +34 928 36 31 68 Tripoli Hay Al Andalus Tripoli, Libya Tel +971 50 824 56 13 28049 Madrid Avda. Monasterio del Escorial, 4 Tel: +34 91 444 11 50 Fax: +34 91 447 31 87 MARRUECOS 30004 Murcia Polo de Medina Nº 2 - 1º A Tel: +34 968 21 22 29 Fax: +34 968 21 22 31 07003 Palma de Mallorca Avda. Conde Sallent, 11 - 4º Tel: +34 971 42 56 70 Fax: +34 971 71 93 45 31003 Pamplona Navarro Villoslada, 16 Tel: +34 948 23 50 73 Fax: +34 948 23 82 61 20000 Casablanca 62 angle Boulevard d’Anfa Bd. Moulay Youssef Forum Abdelaziz 10º appt. 104 Tel.: +212 5 22 29 37 71 Fax: +212 5 22 29 37 79 MÉXICO 06500 México D.F. Paseo de la Reforma 404 - Piso 5 Colonia Juárez, Delegación Cuauhtémoc Tel.: +5255 5208 4649 Fax: +5255 5208 4358 POLONIA 01-192 Warszawa ul. Leszno 14 Tel: +48 22 535 65 80 Fax: +48 22 535 65 81 54-424 Wroclaw Ul. Muchoborska 6 Tel: +48 71 785 45 97 Fax: +48 71 785 45 97 PORTUGAL Boletín de Innovación y Tecnología Abu Dhabi PO Box 61955, Al Bateen Tel: +971 50 824 56 13 15703 Santiago de Compostela Avda. de Lugo, 151 - 153 Tel: +34 981 55 43 91 Fax: +34 981 58 34 17 www.idom.com 1600-100 Lisboa Rua Gral. Firmino Miguel, 3 B r/c Tel: +351 21 754 87 00 Fax: +351 21 754 87 99 REINO UNIDO London SE1 3QB Unit 17G The Leathermarket 106a Weston Street Tel: +44 207 397 5430 Fax: +44 207 357 9690 REINO UNIDO / MEREBROOK Derbyshire DE56 2UA Suite 2B, East Mill Bridgefoot, Belper Tel: +44 177 382 99 88 Fax: +44 177 382 93 93 Kent, Keston BR2 6HQ 1 Leonard Place Westerham Road Tel: +44 1689 889 980 Fax: +44 1689 889 981 South Wales, Cardiff CF14 2DX Churchgate Court 3 Church Road Whitchurch Tel: +44 2920 610 309 Fax: +44 2920 617 345 RUMANÍA 011783 Bucarest Str. 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