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EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y
TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA
CLAVES PARA EL DESARROLLO
VOLUMEN 2
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
y Agrimensura
Staff
Director y Editor Responsable: Ing. Norberto Argentino Sanabria
Subdirector Editorial: Lic. Juan Daniel Ruiz Díaz
Comité Editorial:
• Mgter Rubén Édgar Corvalán
(Universidad Nacional del Nordeste)
• Dr. Antonio Vazquez (Universidad Nacional del Nordeste)
• Dr. Víctor Toranzos (Universidad Nacional del Nordeste)
• Ing. Hugo Espriu (Consejo Profesional de
la Ingeniería, Arquitectura y la Agrimensura)
• Dr. Ing. Nello D´Ascenzo (Centro de
Ingenieros de Corrientes)
• Mgter. Gladys Noemí Dapozo (Universidad Nacional del Nordeste)
• Mgter. Oscar Guillermo Lombardero (Universidad Nacional del Nordeste)
• Dr. Ing Jorge Emilio Monzón (Universidad Nacional del Nordeste)
• Dr. Orlando Fabián Popoff (Universidad Nacional del Nordeste)
• Dra. Elena Beatriz Oscherov (Universidad Nacional del Nordeste)
• Dr. Arturo Busso (Universidad Nacional
del Nordeste)
• Esp Bioq. María del Carmen Gauna Pereira (Universidad Nac. del Nordeste)
• Mgter. Ana María Torres (Universidad Nacional del Nordeste)
• Esp Ing DANIEL ALEJANDRO SUAREZ
(Centro de Ingenieros)
• Dr Roberto Gerardo Pellerano
(Universidad Nacional del Nordeste)
Consejo Asesor:
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(Universidad Tecnológica Nacional)
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(Universidad Nacional del Nordeste - FDCP)
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• Dr. Gabriel Gentiletti (Universidad
Nacional de Entre Ríos)
• Mgter. Liliana Cuenca Plescht
(Universidad Tecnológica Nacional)
• Ing. Fernando Héctor Soria (Universidad Tecnológica Nacional)
• Dr. Ricardo Taborda (Universidad Nacional de Córdoba)
• Dr Carlos Cadena (Universidad Nacional
de Salta)
• Dr. Raúl Andrés Gil (Universidad Nacional De San Luis)
Editor de la Revista “Extensionismo, Innovación y Transferencia Tecnológica - Claves para
el Desarrollo”:
• Facultad de Ciencias Exactas y
Naturales y Agrimensura – Universidad Nac. del Nordeste. Decana: Dra. Lidia
I. Ferraro
Diseño: MARIANA DURRUTY. [email protected]
Extensionismo, Innovación y Transferencia Tecnológica
- Claves para el Desarrollo issn 2422-6424
Publicación de la FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES Y AGRIMENSURA UNNE - Av. Libertad 5470 - 3400 - Corrientes
Volúmen 2 - Año 2015
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 1
Sumario
1. Cálculo de distancia entre los nodos de una red inalámbrica Zigbee en función del
parámetro RSSI.
VARA, NAHUEL et al.
8
2. Micro-inversores: principales topologías.
COSSOLI, PEDRO et al. .
14
3. Antenas en sistemas inalámbricos de comunicaciones digitales.
VALDEZ, ALBERTO D. et al
22
4. Termogravimetría y espectroscopia de infrarrojo para el control del rendimiento
en la obtención de alquil esteres.
MORALES, WALTER G. et al.
35
5. Evaluación de impacto ambiental: futura línea de alta tensión (LAT) 132 Kv. Vínculo: desde E.T. Colonia Brunje (Empedrado)a futura E.T. Saladas. (Saladas, Ctes).
SCOZZINA, EMILIO FABIÁN et al.
46
6. Molino Savonius. Proyecto de extensión y marco didáctico en clases de matemática.
CARRANZA, PABLO.
55
7. Diagnóstico del estado de transformadores de potencia mediante el análisis de
gases disueltos (DGA).
DÍAZ, MARÍA SOLEDAD et al. .
62
8. Infraestructuras crítcas: sectores necesitados de un modelo de ciberseguridad.
SAID, CARLOS GERARDO.
70
9. Caracterización del fluido de trabajo para motores de Ciclo Otto a cuatro tiempos
y su utilización en el ciclo indicado previsto.
CAPUTO, DIEGO et al.
80
10. Nuevo enfoque y propuestas en la educación superior, basados en la concepción
de la formación en competencias profesionales.
ROMERO, LUCRECIA NATALIA
89
11. Articulación entre niveles educativos: la extensión universitaria como herramienta de integración.
VERDES, PATRICIA et al. .
91
5
Sumario
12. Iluminación y confort en las aulas y laboratorios de carreras técnicas de grado
universitario.
CORVALAN, RUBÉN et al.
98
13. La integración Wi-Fi/Celular, evolución y desafíos.
CHIOZZA, JUAN A. et al.
106
14. Vinculación científico-tecnológica con el sector productivo.
HADAD, ALEJANDRO et al.
122
15. Arbolado de espacios verdes de la Ciudad de Corrientes: Relevamiento de plagas
y enfermedades, asesoramiento y capacitación.
LAFFONT, E. R. et al.
129
16. Medidor de nivel de ríos autónomo y de bajo consumo.
FIRMAN, ANDRÉS et al.
138
17. Los Belostomatidos como potenciales controladores biológicos en ambientes no
naturales. ARMÚA, AURORA CRISTINA et al.
144
18. ¿Por qué restaurar ecosistemas? La experiencia con los bosques ribereños del embalse de Yaciretá (Provincia de Corrientes).
FONTANA, JOSÉ LUIS.
148
19. Intercambio de experiencias productivas sobre quesos artesanales en San Luis
del Palmar, Provincia de Corrientes.
FALCIONE, LUCÍA F. et al.
157
20. Mapa de niveles sonoros urbanos del microcentro de la ciudad de Posadas, Mnes.
TRAID, HERNAN D. et al.
162
21. Diseño, implementación y calibración de un medidor digital de confort térmico.
ZINI, LUCIANO A. et al.
170
22. Diseño de baño termostatizado con control electrónico.
POLETTO, GERMAN ARIEL et al.
180
23. Desarrollo de un inversor 12 VCC A 220 VCA con sistema de sensado de carga
para marcha a demanda.
MARDER, VÍCTOR et al.
191
24. Sistema móvil de bombeo y desalinización de agua.
ÁVILA, FACUNDO et al.
196
25. Primeros pasos hacia la preservación de objetos de aprendizaje: una comparación
entre el estándar de metadato utilizada en dspace y el diccionario de datos PREMIS.
ÁVILA, FACUNDO et al.
207
6
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 1
26. Vinculación y transferencia de conocimientos en la Universidad Nacional del
Litoral.
WILSON, MARÍA LUCRECIA et al.
220
27. Estudio comparativo de prevalencia de enfermedad de chagas en zonas rurales y
urbanas del Nordeste Argentino.
MARTINEZ, SILVINA M. et al.
228
28. Medición de Contenido de Distorsión Armónica en Corrientes y tensiones en BT
en el Instituto de Cardiología de Corrientes, y comparación con resoluciones ENRE.
ESQUIVEL, LUIS ALBERTO.
234
29. Dinámicas del conocimiento científico de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la UNNE.
IBAÑEZ, MIGUEL ÁNGEL et al.
247
30. Proyecto de extensión para emprendedores.
LAVANDERA, MARCOS.
252
31. Innovación abierta en la Facultad de Ingeniería.
LAVANDERA, MARCOS et al.
261
32. Emprendedorismo con jóvenes privados de libertad.
LAVANDERA, MARCOS
279
33. Estudios de los riesgos psicosociales de los docentes de la Escuela Nº 75 de Santa
Lucía (Ctes) y su impacto en la salud.
AMARILLA, ALICIA et al.
286
34. El deterioro ambiental ¿es una enfermedad desatendida?
ARBINO, MANUEL OSVALDO et al.
296
35. Audífono múltiple en sistemas de aros magnéticos para hipoacúsicos.
TORANZOS, VÍCTOR et al.
302
36. Caracterización de un compresor de capacidad variable de 12 V CC para
refrigeración solar
BUSSO, ARTURO et al.
307
7
1 - Cálculo de distancia entre los nodos de una red... VARA, Nahuel et al
CÁLCULO DE DISTANCIA ENTRE LOS NODOS
DE UNA RED INALÁMBRICA ZIGBEE EN
FUNCIÓN DEL PARÁMETRO RSSI
Nahuel Vara, German A. Poletto, Dr. Manuel Cáceres, Dr. Arturo J. Busso (*)
RESUMEN: Como respuesta al avance de la radiodifusión de bajo consumo,
surge el protocolo Zigbee que permite la
implementación de redes inalámbricas de
microcontroladores, con topologías avanzadas y el acceso a parámetros involucrados en la comunicación, lo que permite la
creación de las llamadas redes inteligentes.
De los parámetros de potencia involucrados en la comunicación se plantea la
posibilidad de establecer la ubicación de los
nodos de una red a partir de la triangulación, para lo cual es necesario inicialmente
estimar la distancia entre ellos. Para este fin,
se implementó una red Zigbee punto a punto con dos dispositivos Xbee Serie 2 PRO
con el objetivo de verificar la posibilidad de
estimar la distancia entre ambos a partir del
parámetro RSSI que es un indicador de la
potencia percibida en la antena del dispositivo. Para ello se utilizan fórmulas empíricas
ampliamente probadas en otras tecnologías
inalámbricas como WiFi y Bluetooth.
Palabras claves:
Zigbee,
Xbee,
RSSI, Microcontroladores, Red Inalámbrica
de
Sensores,
WSN
INTRODUCCIÓN: Con el avance de la tecnología de comunicación empiezan a notarse las verdaderas ventajas
de mantener los elementos de un sistema
interconectados entre sí. El mundo de los
microcontroladores no es ajeno a esto, y
dicha tendencia tuvo como consecuencia
el desarrollo de protocolos de comunicaciones y dispositivos pequeños, de bajo
costo, inteligentes y lo suficientemente versátiles para adaptarse a las redes actuales.
En particular Zigbee es un protocolo de
comunicación que ofrece la posibilidad de
interconectar microcontroladores inalámbricamente y que además permite el acceso
a parámetros muy importantes involucrados
en la comunicación. Dicho protocolo es utilizado por los fabricantes de componentes
electrónicos para la construcción de módulos
de comunicación configurables y programaDe las muestras de RSSI obtenidas, se bles que permiten facilitar la implementapuede verificar que es posible estimar la dis- ción de una red de sensores (o WSN por sus
tancia a partir de la potencia promedio con un siglas en ingles), entre otras aplicaciones.
error que disminuye a medida que los nodos
Así, una red de sensores está compuesse alejan, lo que permite obtener el orden de
ta
por
los llamados nodos, que son dispomagnitud de la separación entre ambos.
(*) Grupo Energías Renovables - FaCENA – UNNE - Av. Libertad 5470, CP 3400, corrientes, Argentina tel. +54
(0)3783 473931 ext. 116 - e-mail: [email protected]
8
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
sitivos generalmente pequeños, equipados con sensores, microcontroladores y
radiotransmisores, por lo que un nodo no
solo tiene la capacidad de medir un parámetro, sino también de procesar información y comunicarse con otros nodos.
que es también utilizado en tecnologías
como WiFi y Bluetooth. En el caso particular de los módulos de comunicación
Xbee (fabricados por Digi) que utilizan
el protocolo Zigbee, la referencia utilizada es de 1mW y la unidad es el dBm.
Es importante en una red de sensores, conocer la ubicación de los mismos para darle
significado a las variables medidas. Si bien
en la actualidad existen módulos externos
que permitirían la localización de un nodo
con una buena precisión, estos resultan costosos y muchas veces el consumo extra que
incorporan al nodo resulta en un problema.
De la teoría electromagnética es sabido
que la potencia de la señal disminuye con el
cuadrado de la distancia según lo indica la
ecuación de Friis para transmisión en el espacio libre (C. A. Balanis (2005)). Sin embargo, existen ecuaciones para el parámetro
RSSI basadas en datos empíricos (Oguejiofor (2013)) que establecen que la perdida de
Las características y la disponibili- propagación de la señal recibida por un nodo
dad que ofrece Zigbee de la información a una distancia di del nodo transmisor es:
que hace a la comunicación, como ser la
(1)
potencia de recepción y transmisión, establece la posibilidad de estimar la disDonde PL(d0) es la perdida de propagatancia existente entre un nodo y otro, lo ción a una distancia de referencia conocida
que a su vez permitiría incluir la función d (generalmente d =1m). n es una constante
0
0
de localización física de los nodos de una que depende del medio y de los obstáculos
red a partir del cálculo de triangulación. que existan entre los nodos. En el espacio
Con el objetivo de establecer los es- libre n=2, sin embargo, en un entorno real
tudios preliminares para lograr la loca- la propagación de la señal se ve afectada por
lización de nodos en una red Zigbee a fenómenos de reflexión, difracción y disperpartir de la triangulación, se verificó la sión debido a los obstáculos del entorno, por
posibilidad de estimar la distancia entre lo que debe ser medida empíricamente.
dos nodos en función de la potencia de la
señal realizando mediciones de potenciadistancia y definiendo el error cometido.
EL PARÁMETRO RSSI
Uno de los parámetros que el protocolo Zigbee dispone es el indicador de potencia de señal recibida o RSSI por sus
siglas en inglés (Received Signal Strength
Indicator) que es una escala de referencia
utilizado para medir la potencia en la antena del módulo receptor asociado al último paquete de información recibido. Este
parámetro está ampliamente estudiado ya
De la ecuación anterior se tiene que:
(2)
Dicha ecuación permite la estimación de la constante n a partir de la medición de potencia en las antenas de
los nodos y la distancia que los separa.
Finalmente, la potencia de señal recibida será (E. Lau (2008)):
(3)
9
1 - Cálculo de distancia entre los nodos de una red... VARA, Nahuel et al
Donde n es la constante de perdida ya
mencionada, d es la distancia entre el nodo
transmisor y el receptor en metros y A es el
valor de RSSI en la entena de un receptora
a una distancia de 1 metro del transmisor.
realiza a través de una comunicación por
puerto serial. Existen aplicaciones de computadora que permiten configurar, programar y testear los dispositivos Xbee para su
caracterización.
Despejando se obtiene:
Para la estimación de la distancia que
separa dos módulos a través del parámetro
RSSI se utilizó el software XCTU 6.1 de(4)
sarrollado por Digi para módulos Xbee que
METODOLOGÍA
incluye una herramienta llamada “Range
Xbee es un módulo de comunicación Test” que facilita la lectura del parámetro
para interconectar microcontroladores a RSSI entre dos o más módulos de una red.
través del protocolo Zigbee, sin embargo
Se utilizaron dos módulos Xbee Serie 2
la comunicación entre el modulo y el microcontrolador, o el modulo y el ordenador PRO con antena monopolo configurados
encargado de configurar el dispositivo se para una comunicación punto a punto.
El lugar donde se realizaron las mediciones fue la zona de canchas de futbol del
Campus Universitario Deodoro Roca de
la UNNE ubicado en la Avenida Libertad
5470 de la Ciudad de Corrientes. Dicho lugar permitió medir la potencia de las señales con los fenómenos de reflexión, difracción y dispersión disminuidos debido a la
ausencia de obstáculos o elementos donde
la señal pudiera reflejarse.
El proceso de medición consistió en fijar
uno de los módulos en un sitio conveniente
conectado a una computadora encargada de
recabar los datos de potencia arrojados por
el dispositivo y otro Xbee móvil conectado
a una Tablet. Manteniendo fijas las orien10
taciones relativas de los módulos para que
la polaridad de las antenas fuera la misma
en las distintas mediciones, se alejó uno de
otro en línea recta. La distancia entre los
módulos se midió con una cinta métrica.
La tarea del software utilizado consistió
en el envío de un paquete de información
por parte del módulo conectado a la computadora con destino al módulo ubicado a
una distancia conocida, dicho paquete daba
la orden a este último de informar al origen,
es decir al Xbee conectado al ordenador, el
valor de RSSI del último paquete recibido.
El ordenador se encargaba de leer constantemente el valor de RSSI informado y
de mostrarlo en pantalla en dBm. Además
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
realizaba un gráfico de RSSI en función del tiempo. Así, se registraron 8 valores de RSSI
cada 5 metros de distancia entre los módulos a una tasa de 4 muestras por minuto y para
una distancia de hasta 50 metros.
RESULTADOS
En primer lugar se midió el valor de RSSI a una distancia de 1 metro, necesario para
utilizar la formula (2). Como puede verse en la siguiente tabla, A= -36dBm.
De las mediciones de RSSI realizadas a distintas distancias, se obtuvieron los siguientes
resultados:
A partir de esta tabla es posible determinar la constante n dado por la ecuación (1). En
promedio n=2,5682.
Con las constantes calculadas es posible establecer finalmente los valores de distancias
en función de los datos de RSSI con la formula (3). Se agrega además una fila correspondiente a las potencias promedio medidas que serán las usadas para calcular la distancia
teórica y el error absoluto:
11
1 - Cálculo de distancia entre los nodos de una red... VARA, Nahuel et al
Es posible realizar una mejor comparación entre el valor real de la distancia de separación entre nodos y el teórico obtenido a partir de aplicar la fórmula (3) para los valores
de RSSI medidos.
Así mismo, para visualizar el error relativo a medida que aumenta la distancia, se presenta el siguiente gráfico:
12
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
CONCLUSIÓN
Del análisis de los valores de distancia
calculados a partir del muestreo del parámetro RSSI de un dispositivo Xbee Serie
2 PRO se puede verificar que el mismo ha
presentado errores de hasta 8 metros, sin
embargo el error relativo cometido se ve
claramente disminuido con la distancia, con
lo cual, para distancias cortas (menores a 30
metros), el parámetro RSSI es útil para obtener el orden de magnitud de la distancia,
y para separaciones mayores entre nodos, el
valor de RSSI permite calcular la distancia
con una precisión considerable.
culo de distancia estimado. Es decir, para
lograr una estimación de la distancia, con
los errores aquí expuestos, es necesario tomar varias muestras de potencia para una
distancia fija entre nodos y utilizar el valor
de RSSI promedio en la fórmula correspondiente.
Es importante considerar que el parámetro RSSI es totalmente accesible por
cualquier nodo con un dispositivo Zigbee
en funcionamiento, con lo cual las estimaciones de distancia entre ellos y su posterior localización por triangulación puede
resultar en un nuevo recurso para una red
en funcionamiento sin necesidad de incorSe debe aclarar que es el promedio de porar nuevos dispositivos, lo que ampliaría
varias muestras del parámetro RSSI el que las posibilidades de uso en determinadas
converge hacia un valor que permite un cál- aplicaciones.
REFERENCIAS
C. A. Balanis (2005). Antenna Theory, Analusis and
Design. Wiley-Interscience. 3º Ed, CAP 2, pag
94.
E. Lau, B. Lee, S Lee, W. Chung (2008). Enhanced RSSI-Based high accuracy real-time user
location tracking sistema for indoor and outdoor
enviroments. International Journal On Smart
Sensing And Intelligent System, VOL. 1, NO.
2, 534-548.
Oguejiofor O.S., Okorogu V.N., Adewale Abe,
Osuesu B.O (2013). Outdoor Localization
System Using RSSI Measurement of Wireless
Sensor Network. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering
(IJITEE). ISSN: 2278-3075, Volume-2, Issue-2.
13
2 - Micro-inversores: Principales Topologías. COSSOLI, Pedro et al.
MICRO-INVERSORES: PRINCIPALES
TOPOLOGÍAS.
Ing. Pedro Cossoli, Dr. Andres Firman, Dr. Manuel Cáceres, Dr. Arturo
Busso (*)
RESUMEN: Este trabajo presenta una
revisión bibliográfica de las diferentes configuraciones para Sistemas Fotovoltaicos
Conectados a Red (SFCR) y las diversas
topologías utilizadas en el diseño de micro-inversores (MI). Las topologías para
MI que se presentan se encuentran clasificadas en tres grupos: MI con vínculo de
corriente continua, MI con pseudo vínculo de corriente continua y MI sin vínculo de corriente continua. Como parte del
reporte, se expondrán las configuraciones
circuitales que adoptan las etapas de potencia de las diferentes topologías así como
también sus principales características.
conjunto de módulos FV eléctricamente
interconectados (generador FV) junto con
los equipos adicionales de conversión e interconexión constituyen un sistema FV, los
cuales se dividen en dos topologías principales: Sistemas Fotovoltaicos Autónomos
(SFA) y Sistemas Fotovoltaicos Conectados a la Red eléctrica (SFCR). Los SFA
precisan de un medio de almacenamiento
de energía, como bancos de baterías, para
su posterior utilización. Por otro lado, los
SFCR prescinden de tales sistemas de almacenamiento dado que toda la energía
que generan los módulos FV es inyectada
a la red eléctrica a la cual se conectan. Así,
en los SFCR el costo tanto de manteniPalabras clave: Sistemas fotovoltai- miento como de equipos adicionales es mecos conectado a red, Micro-inversores, nor, elevando la confiabilidad del sistema.
Acoplamiento
arquitectónico,
seguimiento del punto de máxima potencia.
La capacidad de los SFCR de inyectar
energía en cualquier punto de la red los
constituye como sistemas de generación
INTRODUCCIÓN
distribuida (GD). Se observan dos esceLa utilización de módulos fotovoltaicos narios de GD, por un lado en plantas de
(FV) para conversión de energía solar en generación FV, con grandes áreas cubiertas
energía eléctrica se encuentra muy difundi- de módulos, y por otro lado, sistemas de geda a nivel mundial y es objeto de estudio neración de pequeñas potencias, los cuales
desde hace décadas. Un módulo FV genera pueden estar instalados en entornos urbaenergía en corriente continua (CC) la cual nos, e incluso, acoplados arquitectónicapuede utilizarse directamente por cargas en mente a estructuras o edificios ya existentes.
CC o puede ser transformada para alimenIndependientemente de la potencia del
tar cargas en corriente alterna (CA). Un
(*) GER – Grupo en Energías Renovables - FaCENA – UNNE. Av. Libertad 5470 – 3400 Corrientes. Argentina.
Tel/Fax: (0379) 4473931 e-mail: [email protected]
14
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
SFCR todos poseen un componente en
común: un convertidor CC-CA o también
denominado inversor, el cual se encarga
de la transferencia de energía entre el generador y la red eléctrica. En el mercado
actual existen diversidad de inversores, de
diferentes potencias y topologías, pero todos ellos cumplen dos funciones principales. En primer lugar deben convertir la
tensión CC generada por los módulos en
CA compatible con la red eléctrica para
ser inyectada. En segundo lugar, debido a
que la potencia entregada por el generador
FV depende de factores como temperatura
de célula FV y radiación solar, dichos inversores son capaces de polarizar los generadores en su punto de máxima potencia.
Para ello, implementan algoritmos de seguimiento de punto de máxima potencia
(Maximun Power Point Tracking, MPPT).
Inversor
Inverters)
A continuación se presentará una clasificación general de los SFCR, con sus diferentes topologías, beneficios y puntos en contra. Seguidamente, se dará una revisión de
las principales topologías disponibles para
la etapa de potencia de los micro-inversores,
presentando sus principales características.
La interconexión de módulos FV en serie se denomina Cadena FV o String (del
término en inglés). Un generador FV puede
estar compuesto por varias cadenas. Cuando
cada una de las cadenas es conectada a la red
mediante un inversor individual, se está en
presencia de una configuración de tipo “inversor de cadena” o “String Inverters”. Esta
configuración se muestra en la Figura 1b. El
uso de varios inversores en lugar de uno solo
permite mejorar la eficiencia del sistema, ya
que se cuenta con un sistema de MPPT
para cada cadena, haciendo posible polarizar cada una de ellas en su punto óptimo,
reduciendo las pérdidas por desadaptación
eléctrica. Aún con esta mejora es posible que
el espacio requerido para el equipamiento
adicional y su cableado en CC conduzcan
centralizado
(Centralized
Esta configuración se muestra en la Figura 1a. La misma presenta un único inversor que realiza la interfase entre los módulos FV y la red eléctrica. Este generador
FV se configura convenientemente para
obtener niveles de tensión y potencia necesario para el inversor. En esta configuración se presentan algunos inconvenientes;
por un lado, transportar grandes corrientes en CC implica que, para disminuir
las pérdidas, se debe aumentar la sección
de los cables lo que produce un aumento
de costo y complica la instalación. Luego,
debido a las características eléctricas disímiles de los módulos FV interconectados,
pueden presentarse pérdidas por desadaptación eléctrica (mismatch losses). Esto provoca una caída en la potencia de entrada
El objetivo principal de este tra- al inversor y dificulta el seguimiento del
bajo es introducir al estudio de in- punto de máxima potencia, por lo cual
versores a modo de revisión de la bi- la eficiencia del sistema se ve afectada.
bliografía existente, en particular de
micro-inversores para conexión a red.
Inversor de cadena (String Inverters)
CLASIFICACIÓN DE LOS SFCR
La interconexión de módulos FV, ya
sea en serie o paralelo o combinación de
ambos, permite obtener SFCR de la potencia deseada. Debido a esto podemos
realizar una clasificación de los mismos
basándonos en la disposición del generador y el o los inversores presentes.
15
2 - Micro-inversores: Principales Topologías. COSSOLI, Pedro et al.
a un incremento en el costo del sistema.
Configuración de cadenas
(Multi-String Inverters)
múltiples
En la Figura 1c se muestra una versión
desglosada de la configuración de un inversor de cadena. En este caso se utiliza, un
convertidor CC-CC para cada cadena, esto
presenta la ventaja de reducir los niveles
de tensión requeridos en bornes del arreglo FV (menor riesgo eléctrico) y conducir
hacia el inversor de conexión a red tensiones mayores, por ende corrientes menores, disminuyendo la sección de conductor
necesaria. Finalmente, cada convertidor
se conecta a la red mediante un único inversor. Nuevamente, se obtiene una mayor eficiencia como en el caso de inversor
de cadena, debido a que cada convertidor
CC-CC implementa su propio MPPT.
Micro-inversores
En la Figura 1d se muestra la configuración que adoptan los micro-inversores
(MI). En este caso cada módulo FV cuenta con su propio inversor para conexión a
16
red. En la literatura también se refieran a
esta configuración como “módulos-CA”.
En la actualidad dicha configuración tiene
gran aplicación en casos donde es necesario implementar SFCR en entornos urbanos, aprovechando estructuras o edificios
existentes. En cuanto a la potencia, los MI
trabajan en un rango que va desde los 100
W a 500 W, debido principalmente a la potencia máxima de los módulos comerciales
Entre las ventajas se destaca principalmente su fácil interconexión. Debido a que
cada inversor implementa su propio MPPT,
la eficiencia del sistema mejora y se evitan las
pérdidas debido la desadaptación eléctrica.
Por otro lado, favorece el acoplamiento arquitectónico y facilita la ampliación del sistema de ser necesario. Como desventaja se
puede mencionar que los micro-inversores
resultan en sistemas más costosos que en las
configuraciones anteriores, pero, el costo de
instalación es menor, ya que no se requiere
sistemas de protección de CC de potencias
más elevadas (como en los otros casos) ni
personal especializado para su instalación.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
De manera general en un micro-inverETAPAS DE CONVERSIÓN DE
sor
con vínculo de CC, la potencia instanPOTENCIA PARA MICRO-INVERtánea en CA inyectada por el inversor haSORES
cia la red es igual a la potencia media en
Uno de los principales desafíos en el CC proporcionada por el módulo FV. Esto
diseño de MI es lograr la tensión de red a hace necesario algún dispositivo de almala salida (220 VCA para países como Ar- cenamiento de energía, que permita un
gentina) a partir de la tensión de entra- desacople de potencia entre el módulo y
da del módulo FV, alrededor de los 21 a la red y que la libere cuando sea requerida.
36 VCC para módulos FV comerciales. Como se muestra en la Figura 2a un capacitor lleva a cabo dicha tarea. La principal
Petreuş et al. (2013) reporta un MI de una desventaja de este tipo de desacople es su
única etapa de potencia, en la cual se realizan poca durabilidad y las alteraciones que se
todas las tareas: elevación de tensión, MPPT, producen en su valor nominal como conondulación y control de corriente inyectada. secuencia de la temperatura de trabajo. Por
otro lado, poseen un gran volumen debido a
Otra opción resulta de generar CA de las tensiones a las cuales están sometidos.
baja tensión y elevarla mediante el uso de
un transformador convencional de baja
El resto de las etapas de la Figura 2a, infrecuencia. Esta solución no es la más re- dican una etapa CC-CC en la que se implecomendada, debido principalmente al vo- menta el MPPT y que eleva la tensión del
lumen de los transformadores y a sus pér- módulo FV a un nivel cercano al valor pico
didas en las inductancias de dispersión. Por de la tensión de red. Luego, la última etapa
otro lado, es posible utilizar un convertidor convierte dicha tensión de CC en CA a la
elevador tipo “Boost” para obtener la tenfrecuencia de red. Esto se realiza mediante
sión necesaria y luego ondularla e inyecalgún tipo de modulación como por ejemplo:
tarla a la red. Esta configuración se denomina de múltiples etapas (multi-stage). modulación senoidal por ancho de pulso (Sinusoidal Pulse Width Modulation, SPWM).
TOPOLOGÍAS PARA MICRO-INEn la Figura 2b se muestra un MI el
VERSORES
cual posee un vinculo de CC, el convertidor CC-CC esta basado en un elevador de
A continuación se realiza una revi- tensión tipo boost denominado “ZETA”. El
sión de las principales topologías emplea- punto clave aquí es que, dada la secuencia
das en las etapas de los MI, repasando sus
de conmutación del convertidor, la energía
principales características y las eficienalmacenada en las inductancias de dispercias alcanzadas. Estas topologías estarán agrupadas en tres categorías: MI con sión de N1 y N2 es aprovechada mejorando
vínculo de corriente continua (DC-link), así la eficiencia. Esta topología fue descrita
MI con pseudo vínculo de corriente con- por Chen et al., (2013). Para micro-invertinua (pseudo DC-link) y MI sin víncu- sores de alrededor de 200 W conmutando
lo de corriente continua (DC-link less). a frecuencias del orden de 50 kHz se pueden obtener eficiencias cercanas al 95%.
Micro-inversor con vínculo de CC (DC- También se encuentran configuraciones
con vínculo de CC con transformador de
link)
17
2 - Micro-inversores: Principales Topologías. COSSOLI, Pedro et al.
mayores frecuencias como se muestra en la
Figura 2c. Esta topología es reportada por
Mekhilef et al., (2000) y consiste en un convertidor tipo flyback en modo de conducción continua con transformador elevador
de tensión. Luego, una etapa inversora en
puente completo (Full-bridge) con una
modulación tipo SPWM. Una de las desventajas de esta topología es que emplea
una técnica de conmutación denominada
“dura”, a diferencia de los casos anteriores, su implementación es más simple, pero
las pérdidas por conmutación en los dispositivos semiconductores son mayores.
1- El convertidor CC-CA requiere un control particular para satisfacer los requerimientos de contenido
armónico en la corriente inyectada.
2- Por otro lado, si solo se utiliza
una conmutación PWM simple (conmutación dura), las pérdidas en los semiconductores tienden a aumentar a
medida que aumenta la frecuencia.
Para solucionar estos inconvenientes
pueden utilizarse técnicas de conmutación especiales, aunque no siempre son
simples de implementar y pueden conducir a un aumento en la cantidad de
componentes necesarios, tamaño y costo. Por otro lado, debido a la alta tensión
que el capacitor de desacople debe soportar, su volumen es mayor, lo cual dificulta lograr altas densidades de potencia.
Los MI con vínculo de CC poseen por lo
general dos etapas. La etapa CC-CC se encarga de amplificar la tensión y polarizar al
módulo FV en su punto de máxima potencia.
Mientras que la etapa CC-CA produce la
corriente senoidal a la frecuencia de red con
una fase tal para obtener un factor de potenMI con pseudo vínculo de corriente conticia unitario. Sin embargo, este tipo de técnica presenta dos inconvenientes principales: nua (Pseudo DC-link)
18
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Los MI que emplean topología con
pseudo vínculo de corriente continua tienen al menos dos etapas de potencia, la
primera produce una señal senoidal rectificada de alta frecuencia, cuya envolvente
es del doble de la frecuencia de red. En la
segunda etapa se produce un desdoblamiento de la señal y se genera una señal de
corriente senoidal, que luego es inyectada a
la red. En la Figura 2a se presenta esque-
máticamente esta topología. Li y Wolfs
(2008) presentan varios diseños circuitales con esta topología, donde la mayoría
de ellos utilizan transformador con lo cual
ofrecen también aislamiento galvánico.
una señal senoidal rectificada. Luego, la siguiente etapa desdobla la corriente y se obtiene una corriente senoidal a la frecuencia
de red. Como ventaja podemos mencionar
una baja cantidad de componentes comparado con otras topologías, simplicidad en
el circuito y incorporando aislamiento galvánico. Por otro lado, la falta de conmutación suave aumenta las pérdidas durante la
conmutación y reduce la eficiencia del sistema. Con topologías de este tipo se pueden alcanzar eficiencias del 96% para valores de potencia en el rango de los 200 W.
En la Figura 2c se presenta una configuración que suaviza la ondulación en la corriente de entrada. Esto se logra mediante dos
convertidores tipo flyback en paralelo, esta
técnica se denomina “interleaving” o intercalación. Esta configuración permite alcanzar
una eficiencias del orden del 94% (Mohammad, 2011). Este aumento de frecuencia
conlleva a la disminución en su tamaño, a
costa de una leve reducción de eficiencia.
La topología mostrada en la Figura 3b
consiste en un convertidor tipo flyback que
eleva la tensión del módulo FV mediante un
transformador de alta frecuencia. Una modulación PWM es utilizada para producir
A primera vista, las topologías con pseudo vínculo de corriente continua evitan
el problema de utilizar capacitores elec19
2 - Micro-inversores: Principales Topologías. COSSOLI, Pedro et al.
trolíticos de gran tamaño. Sin embargo,
presentan problemas en cuanto al contenido armónico de las señales que producen. Aunque esto puede mejorarse con
técnicas especiales de conmutación de
los semiconductores, lo que eleva la complejidad del diseño y la implementación.
MI sin vínculo de corriente continua (DClink less)
En esta topología también se tienen al
menos dos etapas de conversión de potencia. En la primera de ellas la tensión CC
de entrada es transformada a una tensión
senoidal de alta frecuencia y elevada mediante un transformador también de alta
frecuencia. Luego, la segunda etapa consiste en un cicloconvertidor que genera
la tensión alterna a la frecuencia de red a
También, debido a eso, ya no es posible
conseguir etapas totalmente independientes, lo cual complica nuevamente el diseño
del MI.
CONCLUSIONES
partir de tensión de entrada. En la Figura 4a se muestra un esquema general de
esta topología. De esta manera se consigue disminuir el peso y el volumen debido a las frecuencias mayores de trabajo.
En la Figura 4b se muestra un MI sin
vinculo de corriente continua, donde la primera etapa es un convertidor tipo push-pull
conmutando a 40 kHz y mediante un transformador adecuado se eleva la tensión al nivel deseado. La etapa de salida está implementada mediante un cicloconvertidor de
conmutación forzada (Edwin et al., 2012)
Las topologías sin vínculo de corriente
continua, pueden prescindir de capacitores voluminosos, pero precisan de técnicas
de control mas sofisticadas dadas las formas de onda de las señales en cada etapa.
los FV y sus inversores. Por otro lado, también se introdujo al estudio de las diferentes
topologías existentes para la implementación de MI. Por último se presentó una
breve discusión sobre las diferentes técnicas
para implementar algoritmos de MPPT.
En la Tabla I se presenta de forma sinEn este trabajo se ha presentado una revisión bibliográfica sobre la clasificación de tetizada las principales características de las
SFCR en base a la disposición de los módu- topologías descritas en este trabajo. Donde
20
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
es posible realizar una comparación teniendo en cuenta el número total de semiconductores requeridos en cada topología y las
eficiencias obtenidas. En primer lugar podemos observar que, a pesar de la topología,
el número de llaves activas utilizadas varía
significativamente de una topología a otra,
al igual que la cantidad de diodos empleados. Por otro lado, vemos que las topologías
de tipo DC-Link less emplean mayor cantidad de arrollamientos de cobre, es decir
inductores o transformadores, lo cual implica una mayor complejidad en el diseño.
En cuanto a la frecuencia de conmutación
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
la mayoría trabaja en el rango de 20-50
kHz. Por último, de todas las topologías
descritas solo la correspondiente a la Figura 2b emplea conmutación suave y es una
de las que reporta mayor eficiencia. Cabe
señalar entonces que el uso de técnicas especiales de conmutación ayuda a disminuir
las pérdidas y obtener eficiencias mayores.
Por último, este trabajo sirve como
referencia para ayudar al diseñador a
rever y a optar por la topología que
más se adecue, como paso previo para
el desarrollo de un Micro-Inversor.
nics, IEEE Transactions on, 52(4), 1145-1152.
.
Chen, S. M., Liang, T. J., Yang, L. S., & Chen, J. F.
(2013). A boost converter with capacitor multiplier and coupled inductor for AC module
applications. Industrial Electronics, IEEE Transactions on, 60(4), 1503-1511.
Li, Q., & Wolfs, P. (2008). A review of the single
phase photovoltaic module integrated converter
topologies with three different DC link configurations. Power Electronics, IEEE Transactions
on, 23(3), 1320-1333.
Edwin, F., Xiao, W., & Khadkikar, V. (2012, October). Topology review of single phase gridconnected module integrated converters for PV
applications. In IECON 2012-38th Annual
Conference on IEEE Industrial Electronics Society (pp. 821-827). IEEE.
Mekhilef, S., Rahim, N. A., & Omar, A. M. (2000).
A new solar energy conversion scheme implemented using grid-tied single phase inverter. In
TENCON 2000. Proceedings (Vol. 3, pp. 524527). IEEE.
Kasa, N., Iida, T., & Chen, L. (2005). Flyback inverter controlled by sensorless current MPPT for
photovoltaic power system. Industrial Electro-
Petreuş, D., Daraban, S., Ciocan, I., Patarau, T., Morel, C., & Machmoum, M. (2013). Low cost single
stage micro-inverter with MPPT for grid connected applications. Solar Energy, 92, 241-255.
21
3 - Antenas en sistemas inalámbricos de comunicaciones digitales. VALDEZ, Alberto et al.
Antenas en Sistemas Inalámbricos
de Comunicaciones Digitales
Valdez, Alberto D.; Miranda, Carlos A.; Schlesinger, Paola L.; Chiozza,
Juan A.; Miranda, Carlos V. (*)
Resumen:Las antenas utilizadas en
los sistemas inalámbricos de comunicaciones se rigen por la teoría electromagnética
de propagación de ondas. Los sistemas de
comunicaciones que utilizan señales digitales se han desarrollado rápidamente de la
mano de la tecnología dando un impulso
exponencial al crecimiento de dispositivos
móviles y portables. En el presente trabajo
se abordarán conceptos básicos de antenas
para luego desarrollar tres tipos de antenas
utilizadas frecuentemente en el campo de
las comunicaciones inalámbricas digitales: las antenas MIMO, las antenas fractales y un breve análisis conceptual de las
antenas basadas en algoritmos genéticos.
Palabras claves: Radiación, diversidad,
eficiencia, fractales, algoritmos genéticos.
I.INTRODUCCIÓN
Las antenas utilizadas en los sistemas
inalámbricos de comunicaciones se rigen
por la teoría electromagnética de propagación de ondas [1] [2]. Los fenómenos electromagnéticos no cuánticos se pueden describir utilizando las ecuaciones de Maxwell,
particularmente, las expresiones válidas para
el espacio libre, es decir un medio homogéneo y sin cargas. Las leyes de Faraday y de
Maxwell-Ampere describen la interrelación
existente entre el campo eléctrico y magnético en función del tiempo y describen el
fenómeno de propagación de las ondas electromagnéticas en el espacio. Coligado con
el campo eléctrico y magnético está el vector de Poynting que indica la dirección de
propagación. La densidad de potencia da la
energía electromagnética en cualquier punto del espacio y permitirá definir muchos
de los parámetros que comúnmente utilizamos para caracterizar una antena (directividad, ancho de haz y abertura efectiva).
La distribución espacial de la energía
radiada por una antena está caracterizada
por el diagrama de radiación de la antena.
La representación gráfica del diagrama de
antena se realiza utilizando coordenadas
esféricas, siendo sus variables la distancia al
punto considerado, el ángulo de elevación
y el ángulo azimutal [1]. En la actualidad
los sistemas de comunicaciones que utilizan señales digitales se han desarrollado
rápidamente de la mano de la tecnología
la que permitió la aplicación práctica de
conceptos teóricos consolidados hace muchos años. En particular una de las líneas
de desarrollo apunta hacia sistemas de comunicaciones inalámbricos que utilizan
pequeños equipos electrónicos, móviles,
portables, con una gran capacidad de procesamiento y almacenamiento de datos,
(*) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura, Departamento de Ingeniería, UNNE, Corrientes CP3400,
Argentina. [email protected]
22
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
bajo variados protocolos. Especialmente se desarrollaron aquellos que permiten
una conectividad bajo el estándar IEEE
802.11x a través de la conocida WiFi (Wireless Fidelity) o a través de redes celulares
en sus diferentes generaciones 3G, 4G, xG
y diferentes estándares: UMTS (Universal
Mobile Telecommunications System, Sistema
Universal de Telecomunicaciones Móviles),
LTE (Long Term Evolution, Evolución a
largo plazo), LTEA (Long Term Evolution
Advance, Evolución Avanzada a Largo Plazo), etc. Estos equipos requieren minimizar
el consumo de energía y maximizar la eficiencia del sistema de antena a fin de lograr
mayores distancias de cobertura, mínimo
consumo de energía y tamaños reducidos.
Aquí es cuando adquiere importancia el diseño de antenas a utilizar en los sistemas
inalámbricos de comunicaciones de datos.
- Guiadas (líneas de transmisión, guías
de ondas).
- Libres en el espacio (antenas).
Este conjunto de ecuaciones junto con
ciertas relaciones auxiliares y definiciones es
un grupo básico de relaciones matemáticas
que describen todos los fenómenos electromagnéticos en el margen de frecuencias
desde cero hasta las radio frecuencias de las
bandas más elevadas y fenómenos a la frecuencia de la luz para tamaños superiores a
los atómicos. Las ondas electromagnéticas
que radia o recibe una antena se rigen por
estas ecuaciones.
El IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) define a una antena como
“aquella parte de un sistema transmisor o
receptor diseñada específicamente para radiar o recibir ondas electromagnéticas”. Dicho de otro modo, la antena es la transición
entre un medio guiado y el espacio libre [3],
[4].
En el presente trabajo se abordarán de
manera somera conceptos básicos de antenas, una clasificación, métodos de análisis, ejemplos de antenas clásicas para
luego abordar específicamente tres tipos
Las ondas electromagnéticas se caracde antenas utilizadas frecuentemente en
este campo: las antenas MIMO (Multiple terizan por su frecuencia (f ) y longitud de
Input Multiple Output, Múltiple Entra- onda ():
da Múltiple Salida), las antenas fractales
c=×f
(1)
y un breve análisis conceptual de las antenas basadas en algoritmos genéticos (AG).
donde c es la velocidad de propagación
Se finalizará con una reseña de las conclusiones y las líneas futuras de trabajo. de la luz en el medio (3x108 m/s en el espacio libre).
II. DESARROLLO ANTENAS
Las antenas en su gran mayoría guardan
una estrecha relación entre su dimensión fíDefinición de antenas
sica y la longitud de onda eléctrica de la señal a transmitir. El conjunto de todas las freLas ecuaciones de Maxwell relacionan cuencias a utilizar (espectro de frecuencias)
los campos eléctricos y magnéticos con las se divide en bandas, cada una de las cuales
cargas y corrientes que los crean. La solu- presenta características que dan origen a tición a las ecuaciones da lugar a formas de pologías de antenas muy diversas (Tabla I).
onda [2]:
23
3 - Antenas en sistemas inalámbricos de comunicaciones digitales. VALDEZ, Alberto et al.
nuevas generaciones (xG) en fase de experimentación ofrecen una gran variedad de
servicios a una muy elevada tasa binaria. En
estos escenarios multiservicios, los operadores se ven obligados a optimizar sus procesos de planificación de red y a introducir
nuevas tecnologías que mejoren la eficiencia espectral de los despliegues celulares.
Las antenas inteligentes constituyen una
tecnología innovadora que sin duda puede contribuir significativamente a mejorar
la capacidad de las redes xG y otros servicios inalámbricos de elevada capacidad de
transporte. Este tipo de antenas se basan
en tecnologías MIMO, fractales y AG.
La comunicación entre un transmisor y un receptor separados una distancia R puede realizarse básicamente mediante: a.- Una línea de transmisión con
pérdidas proporcionales a e-R) , donde
 es la constante de atenuación de la línea. b.- Dos antenas con visión directa y
con pérdidas proporcionales a 1/R2 [3].
Clasificación según la geometría [3]
Por su forma, podemos clasificar las antenas en: antenas de cable, antenas de apertura, reflectores, lentes, agrupaciones de
antenas o array, antenas de ondas viajeras
(travelling wave antennas), antenas logoperiódicas, otras configuraciones geométricas.
Clasificación según su comportamiento
eléctrico[3]
Por su comportamiento eléctrico podemos clasificarlas en: antenas de banda ancha, antenas miniatura, antenas
multifrecuencia, antenas inteligentes.
Los nuevos sistemas de comunicaciones
móviles de Cuarta Generación (4G) y las
24
Análisis de antenas [3], [4]
El problema de análisis de antenas busca
de resolver las ecuaciones de Maxwell, con
unas condiciones de contorno determinadas: los conductores y dieléctricos de los
que está formada la antena. Para estructuras sencillas de antena como las antenas
tipo cable, dipolos, monopolos, los métodos
analíticos son suficientes. Cuando la antena
tiene una forma compleja o si el medio que
la rodea presenta características como anisotropía, no-homogeneidad, etc., la resolución del problema por métodos analíticos
puede ser muy complicada y en ocasiones,
imposible. Entonces hay que recurrir a los
métodos numéricos. Entre los métodos más
conocidos encontramos el Método de los
momentos (Method of Moments, MoM), el
Método de diferencia finita en el dominio
del tiempo (Finite Difference Time Domain,
FDTD) y el Método de los elementos finitos (Finite Element Method, FEM). Tendencias actuales de investigación básica y
de de interés comercial, la evolución de los
métodos numéricos, junto con computadoras más rápidas, permite analizar antenas
en estructuras en movimiento, como bar-
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
cos, aviones, satélites, coches, y ver cómo se denominadas lentes.
comporta la antena en un entorno diferente
La demanda para incrementar la capaen el espacio libre. Podemos citar a modo
cidad de las redes sin cables ha impulsado
de ejemplo:
la investigación de métodos que exploten
Miniaturización de antenas. El aumen- la capacidad de selección espacial. En este
to de dispositivos con antena ha sufrido un sentido, los sistemas de antena inteligente
crecimiento continuo (Smartphone, tablets, (smart antennas, MIMO) dotan de mayor
notebooks, routers inalámbricos, drones, capacidad, mejor calidad de servicio, más
dispositivos sensores inalámbrico remotos, tiempo de vida de las baterías en las unidaetc.) y consecuentemente la necesidad de des móviles y menor contaminación por raminimizar el tamaño de las antenas. El di- diaciones no ionizantes (RNI). Las antenas
seño de este tipo de antenas lleva consigo inteligentes están basadas en una agrupadiversos parámetros como la radiación de la ción de antenas y un algoritmo de procesaantena teniendo en cuenta el cuerpo huma- miento y formación del haz.
no, la propagación multicamino y el diseño
Otra área de aplicación práctica es la de
con dimensiones muy pequeñas respecto a
síntesis de antenas, es decir, cómo tiene que
la longitud de onda de la señal.
ser la antena para que radie de una forma
Otro ejemplo muy ligado a la electrónica especificada a priori. Entre los diversos mées la integración de una antena en un chip, todos disponibles se destaca por su princijuntamente con los circuitos de radiofre- pio los basados en algoritmos genéticos.
cuencia, como filtros y amplificadores. Es lo
El objetivo primordial de un algoritmo
que se llama system-on-chip.
genético es evolucionar a partir de una poAntenas multifrecuencia, es decir, ante- blación de soluciones para un determinado
nas que puedan operar en varios sistemas de problema, produciendo nuevas generaciocomunicación con características similares nes de soluciones que sean mejores que las
anteriores.
de radiación.
Se han desarrollado métodos de gran
Antenas para aplicaciones militares donde es interesante disponer, por ejemplo, de importancia mediante la aplicación de la
antenas de gran ancho de banda y de tama- geometría fractal al diseño de antenas [1],
[3]. La aplicación de dicha geometría es
ño miniatura.
útil para el diseño de antenas eléctricamenOtro campo de interés es el de antenas te pequeñas, eficientes, multifrecuencia y de
dieléctricas. Del mismo modo que un con- alta directividad.
ductor fija unas condiciones determinadas
Otros desarrollos orientados a redes inade contorno (campo eléctrico tangencial
nulo en su superficie), las dieléctricas fijan lámbricas de comunicaciones lo constituyen
otras condiciones y así podemos encontrar los Sistemas de Antenas Distribuidas (Disbocinas construidas exclusivamente con tributed Antenna System, DAS) y los Sisdieléctrico como por ejemplo, las antenas temas de Radio Distribuidos (Distributed
25
3 - Antenas en sistemas inalámbricos de comunicaciones digitales. VALDEZ, Alberto et al
Radio System, DRS) [6]. Los sistemas DAS
Antenas MIMO
y DRS y las celdas de dimensión reducida
son diversas opciones para facilitar servicios
MIMO es una tecnología de diseinalámbricos en las áreas de interior de los ño de antenas que permite proporcionar
edificios.
más velocidad y cobertura inalámbrica
a los sistemas de transmisión [8]. Es una
Otro campo de gran interés es el de los tecnología que se aplica en sistemas inametamateriales [7], que consiste básica- lámbricos como WiMax (Worldwide Inmente en la síntesis de materiales no exis- teroperability for Microwave Access, Intetentes en la naturaleza con propiedades r y roperabilidad Mundial para Acceso por
r negativas. Un metamaterial es un mate- Microondas), WiFi y redes móviles 3,5G
rial artificial que presenta propiedades elec- como HSDPA (High-Speed Packet Access,
tromagnéticas inusuales, propiedades que Acceso por Paquetes de Alta Velocidad) y
proceden de la estructura diseñada y no de HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access,
su composición, es decir, son distintas a las Acceso por Paquetes Ascendente de Alta
de sus elementos constituyentes. La estruc- Velocidad). Precisamente esta mejora de
tura diseñada podría considerarse como una la eficiencia de las antenas ha permitido la
“molécula”, y sus propiedades ser modeladas evolución a la arquitectura 4G o LTEA.
mediante parámetros globales, permitividad,
permeabilidad, índices de refracción, etc.
El sistema MIMO es una tecnología
ANTENAS UTILIZADAS PARA inalámbrica que utiliza varios transmisores
y receptores para transferir mayor cantidad
LA COMUNICACIÓN DIGITAL
datos al mismo tiempo y algoritmos apropiados aprovechando las contribuciones de
Las antenas utilizadas en sistemas que
las trayectorias múltiples. Las antenas inteoperan con señales digitales responden
ligentes utilizan la tecnología de diversidad
a diversos lineamientos teóricos y conespacial, la cual hace uso de antenas en exceso.
secuentemente a diversas topologías [1].
Cuando hay más antenas que transferencias
Veremos aquí algunas de aquellas que las
espaciales, las antenas pueden agregar divertecnologías actuales han implementado en
sidad al receptor y aumentar el alcance [9].
los sistemas de comunicaciones electrónicos de vanguardia utilizando señales digitales en un sentido amplio de la palabra.
Las antenas que abordaremos en este
trabajo son las antenas de múltiples entradas y múltiples salidas, MIMO, antenas
fractales y antenas de algoritmos genéticos.
Como característica en común estas antenas operan sobre múltiples bandas y su tamaño es muy reducido adaptándose muy
bien a los actuales sistemas de comunicaciones digitales transportando señales con
diferentes codificaciones y modulaciones.
26
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
vanecimiento de una manera más o menos
independiente, y por tanto se crean caminos
de señal diferenciados. La separación de antena requerida depende de la dispersión local del medio así como de la frecuencia de
la portadora. El canal de radio presenta un
comportamiento dinámico producto de los
efectos multicamino y del ensanchamiento
Cuantas más antenas se utilicen se ob- Doppler, los cuales pueden afectar signifitienen mayores velocidades de transferencia cativamente el rendimiento del sistema
efectiva. Por ejemplo en un sistema dado con
tres antenas se puede lograr una velocidad de
La diversidad en la transmisión de datos
600 Mbps, mientras un adaptador con dos
se basa en la siguiente idea: la probabilidad
antenas tiene una velocidad de 300Mbps.
de que múltiples canales estadísticamente
En tecnología MIMO puede haber un independientes experimentan simultáneacircuito de RF para cada antena, lo cual mente desvanecimientos profundos es muy
permite la coexistencia de varias vías de baja. En situaciones reales es de esperar
que los canales no sean totalmente indeRF. Este proceso es conocido como mulpendientes, sin embargo, un índice de cotiplexación espacial ya que varios flujos
rrelación bajo sería suficiente para obtener
espaciales (señales de radio) se llevan en
una disminución de la relación señal a ruido
una sola frecuencia simultáneamente. La
(SNR, Signal Noise Relation) media necesacantidad de datos que se puede procesar
ria para alcanzar una determinada probabien ambos extremos de la conexión perlidad de indisponibilidad. A esta disminumite mejorar la velocidad y la conectivición de SNR media se llama ganancia de
dad de la red. La tecnología MIMO está
diversidad. Las diferentes réplicas recibidas
asociada frecuentemente a los sistemas de
de la señal transmitida son combinadas
modulación OFDM (Orthogonal Frequenadecuadamente en recepción y enviadas a
cy Division Multiplexing, Multiplexación
un circuito de demodulación y detección.
por División de Frecuencias Ortogonales).
En la figura 1 se observa una topología de
antenas MIMO con N antenas emisoras y
M antenas receptoras, en una configuración
generalizada. La diversidad aumenta con el
producto de MxN y sus características de
funcionamiento dependen de la arquitectura
espacial, hardware y algoritmo de control.
Las señales sufrirán desvanecimienPor ejemplo en un sistema de telefonía
tos de una manera cuasi independien- móvil en el que el terminal está cerca del
tes creando caminos de señal diferentes. suelo y en el que existen mucha dispersión,
el canal varía sobre pequeñas distancias en
Se puede realizar una clasificación de las el espacio, y por tanto una separación de
antenas MIMO de acuerdo a su parámetro antena típica puede ser la mitad del ande diversidad.
cho de banda de la portadora. Sin embargo
para estaciones bases o sistemas instalaDiversidad de antenas [8], [10]: La di- dos en torres, esta separación debe ser del
versidad de antenas, puede obtenerse ins- orden de diez veces el ancho de banda.
talando múltiples antenas, tanto en el lado
del transmisor como en el lado del receptor.
Diversidad de frecuencia: la informaSi las antenas se instalan suficientemente ción se transmite en más de una portadora,
apartadas entre sí, las señales sufrirán des- de tal forma que señales con una separación
27
3 - Antenas en sistemas inalámbricos de comunicaciones digitales. VALDEZ, Alberto et al
de frecuencia mayor que determinado valor no experimenten el mismo desvanecimiento, siendo la separación en frecuencia
necesaria para que los canales estén parcial o totalmente decorrelados una función del ancho de banda de coherencia del
canal. Esta técnica tiene la desventaja de
necesitar generalmente un ancho de banda significativamente mayor, con un número igual de receptores que de canales
de diversidad. La diversidad en frecuencia
se emplea usualmente en enlaces por línea de vista que usan FDM (Frequency
Division Multiple, Multiplexión por División de Frecuencia) y para rutas críticas.
Diversidad de tiempo [8], [10]: La diversidad de tiempo puede conseguirse promediando el desvanecimiento del canal a
través del tiempo. Normalmente, el tiempo
de coherencia del canal es entre diez y cien
veces el tiempo de símbolo, por lo tanto el
canal está altamente correlado a través de
símbolos consecutivos. Por consiguiente la
información se transmite repetidamente a
espacios de tiempo, de forma que la repetición se haga en condiciones independientes
de desvanecimiento. Este tipo de diversidad
tiene un inconveniente que hace que su uso
esté poco generalizado, y es que se reduce la
velocidad de transmisión efectiva, y además,
debido a que la separación temporal entre
transmisiones de las réplicas debe ser mayor
que la duración media de los desvanecimientos, se produce una considerable latencia.
Diversidad de polarización [8], [10]: Se
ha comprobado experimentalmente que las
señales polarizadas horizontal y verticalmente presentan un grado significativo de
decorrelación. Esta decorrelación es debida
a las múltiples reflexiones en el canal entre el
transmisor y el receptor con un coeficiente
de reflexión distinto para cada tipo de polarización, lo que resulta en diferentes ampli28
tudes y fases para cada señal. Tras suficientes reflexiones aleatorias, las señales pueden
mostrar un alto grado de decorrelación, haciendo posible la ganancia de diversidad.
Diversidad de ángulo [8], [10]: Las
diferentes réplicas de la señal pueden experimentar también diferentes canales de
acuerdo a la dirección en que apunten los
lóbulos principales de la(s) antena(s), tanto en el transmisor como en el receptor. De
esta forma, al incidir sobre diferentes superficies de dispersión (‘scatterers’), se pueden
obtener canales con bajas correlaciones.
Diversidad por selección [8], [10]:
Al clasificar las técnicas de diversidad de
acuerdo al procesamiento aplicado a las
señales recibidas o transmitidas, una de las
técnicas más sencillas es la de selección.
Cuando se aplica en el receptor se pueden
utilizar m demoduladores y m cadenas de
RF para proveer m ramas de diversidad,
seleccionándose la rama con mayor SNR,
o se pueden utilizar m antenas y solo un
demodulador y cadena de RF, seleccionando la rama con la mayor relación portadora a ruido (CNR, Carrier Noise Relation).
En caso de su aplicación en transmisión,
el receptor debe observar periódicamente
todos los canales e informar al transmisor sobre el canal con mayor envolvente. En caso que todas las ramas tengan la
misma SNR media, la amplitud de la señal de salida del combinador simplemente es la magnitud de la señal más fuerte.
Diversidad por conmutación [8], [10]:
Este método es muy similar a la diversidad
por selección, excepto que en lugar de usar la
mejor de m señales, los canales son observados en una secuencia determinada hasta encontrar uno con envolvente por encima de
un nivel umbral predeterminado. Este canal
se mantiene hasta que cae por debajo del
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
umbral y el proceso de búsqueda se reinicia.
Las estadísticas de desvanecimiento son un
poco inferiores a las obtenidas por el método anterior, pero su implementación es más
sencilla, requiriendo de sólo un receptor.
A modo de ejemplo en la figura 2 vemos la SNR necesaria para un BER
(Bit Error Rate, Tasa de Error Binario)
dado y tomado como parámetro diferentes esquemas de codificación MIMO
El sustrato dieléctrico permite aislar el parche radiante del plano de tierra,
el cual tiene tres parámetros que influyen en el diseño de la antena de parche:
1) Constante dieléctrica r o permitividad relativa.
2) Grosor o altura h del sustrato.
3) Pérdidas en el dieléctrico .
También se considera el material de
construcción y principalmente, la geomeUna antena muy utilizada en la actua- tría del parche, que puede ir desde forlidad es la antena de parche o microstrip mas geométricas regulares hasta geomela cual se basa en la tecnología de fabrica- trías más complejas como tipo fractal.
ción de circuitos impresos de alta precisión.
Consiste básicamente en un parche radianEntre las ventajas que se pueden menciote que se imprime sobre un sustrato dieléc- nar de este tipo de antenas podemos citar: ditrico cubierto por un material conductor mensiones pequeñas,menor peso,diversidad
y un plano de tierra, como se muestra en de polarización, sintonización multibanda.
la Figura 3. La antena está compuesta por
un rectángulo de circuito impreso doble
Sin embargo debemos mencionar
faz, dos capas de cobre sobre un sustrato como desventajas: baja eficiencia, baja podieléctrico, comúnmente fibra de vidrio. tencia de radiación, ancho de banda reducido en la frecuencia, (en torno al 5%10%) y afectación por factor térmico.
29
3 - Antenas en sistemas inalámbricos de comunicaciones digitales. VALDEZ, Alberto et al
que el objeto está formado por réplicas de
sí mismo a escalas más reducidas [3], permitiendo el diseño de antenas fractales que
presenten diagramas iguales o muy parecidos en diferentes frecuencias de operaComo ejemplo podemos tomar la an- ción. Un ejemplo se observa en la figura 6.
tena de tecnología MIMO Ubiquiti Loco
M5 la cual utiliza 4 antenas tipo parche como se observa en la figura 4 [12].
Aunque estas antenas pueden ser
utilizadas de manera individual, es
usual utilizar arreglos con el fin de lograr mejores características que las proporcionadas de manera individual.
La Recomendación de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UITR): Recomendación UIT-R F.752-1
Técnicas de Diversidad para Sistemas
de Relevadores Radioeléctricos (Cuestión UIT-R 106/9) [13] establece las
recomendaciones referidas a los sistemas que utilizan diversidad de antenas.
Antenas fractales
La utilización de la geometría fractal aplicada a antenas permite el diseño
de antenas multifrecuencia utilizando una
propiedad que presentan estas geometrías:
la auto-semblanza. Esta propiedad indica
30
Una posibilidad para diseñar antenas
multi-frecuencia es ir añadiendo tantas antenas como bandas de operación se requiera. Por ejemplo, para un sistema operando
a 1GHz, 2GHz y 4GHz se podrían diseñar tres dipolos de media longitud de onda.
Sin embargo si se aborda el problema con
una antena autosimilar como la inspirada
en el triángulo de Sierpinski (matemático
polaco) se puede lograr que diversas regiones de la estructura de la antena operen a
una banda de frecuencias. Bien diseñada
se puede conseguir que para una banda
de frecuencias centrada en f1, sea toda la
estructura la responsable de la radiación.
En la figura 7 se observa la variación del
coeficiente de reflexión S11 típico de una
antena de topología Sierpinski en función
de la frecuencia, diferenciándose las bandas
de frecuencias de mínima reflexión, adecuadas para el funcionamiento de la antena.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
El uso de fractales en el diseño de antenas ofrece varios beneficios a los fabricantes
de dispositivos que tienden a la miniaturización [1], [3]. La geometría de fractales
fue descrita en 1975 por Benoît B. Mandelbrot. Esta visión diferente de la geometría
intenta describir matemáticamente objetos
y fenómenos que resultarían muy complejos
de describir con la geometría Euclidiana.
Existen varias técnicas de creación de fractales: las curvas de Koch, los copos de nieve
de Koch y los triángulos de Spierpiński.
Su tamaño es muy pequeño considerando las longitudes de onda eléctrica de
funcionamiento haciéndola ideal para sistemas electrónicos portables tales como
los equipos de telefonía celular. En la Tabla 2 se puede observar las especificaciones
técnicas de la antena FRACTUS FR01Para la construcción del fractal se empieza
S4-250 tribanda, para telefonía celular y
con una figura inicial conocida como semila banda ISM (Industrial, Scientific and
lla. A dicha figura se le aplica un generador y
Medical, Industrial, Científica y Médica).
cierto grado de iteración que permita finalmente obtener la figura deseada. La figura
final servirá como modelo para diseñar la
antena fractal. Utilizando eficientemente el
espacio la antena tiene un perímetro lo suficientemente extenso en comparación con 
lo cual causa que la resistencia de radiación
se incremente, la energía reactiva decrezca y
la eficiencia de la radiación se incremente.
En el mercado podemos encontrar
una amplia variedad antenas de topología fractal. A modo de ejemplo podemos
mencionar la antena fractal de la marca
Fractus FR01-S4-250. Su diseño está basado en el triángulo de Sierpinski y sus dimensiones son muy reducidas (Figura 8).
De las especificaciones técnicas de la
tabla II podemos inferir que su comportamiento mejora de manera creciente con la
frecuencia con un aumento de la eficiencia
promedio y la ganancia de pico. La relación
31
3 - Antenas en sistemas inalámbricos de comunicaciones digitales. VALDEZ, Alberto et al
de onda estacionaria se mantiene por debajo de 3:1 para todo el rango de frecuencias.
Estas características sumadas a su diagrama de radiación omnidireccional son compatibles con los equipos celulares actuales.
1) Creación de una población inicial,
por ejemplo, un conjunto de N arreglos con
amplitudes y distancias arbitrarias.
2) A partir de esta población inicial la
función de coste evalúa su proximidad al
objetivo y ordena el individuo de mejor a
Antenas de Algoritmos Genéticos [16], peor.
[17], [18]
3) Con los mejores especímenes (paSon variados los esquemas que pue- dres), sea realiza una cruza para obtener hiden ser utilizados para optimizar las cajos (cross-over). esperando que hereden las
racterísticas eléctricas de la antena, entre
buenas propiedades de sus progenitores.
ellos se encuentra la aplicación de algoritmos genéticos. Los AG son un método
4) Como los hijos pueden ser mejores
de búsqueda estocástica que considera las que los padres, se aplica la función de cosposibles soluciones de un problema como te para ordenar los elementos de mejor a
individuos de una población y aplica pro- peor.
cedimientos de búsqueda que imitan los
5) Para evitar caer en un máximo relativo,
mecanismos empleados por la evolución
biológica como técnica de optimización. se introducen mutaciones el cual sirve por
Un AG permite que una población com- ampliar el espacio de búsqueda. Una mupuesta por muchos individuos evolucio- tación puede ser por ejemplo una variación
ne bajo reglas de selección específicas ha- aleatoria de una amplitud o de la distancia
cia un estado que maximice su aptitud. en algunas de las antenas del arreglo.
Los AG son métodos numéricos que
permiten sintetizar cualquier tipo de parámetros de una antena. Además,
presenta una gran versatilidad ya
que se pueden añadir como variables
a optimizar no sólo las amplitudes
(tanto en módulo como en fase) sino
que también la distancia entre elementos. El diseñador especifica las
propiedades electromagnéticas de la
antena, y el AG sintetiza automáticamente una configuración que sirva.
Un proceso de optimización de
antenas consta de:
32
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
III.CONCLUSIONES
Las antenas utilizadas en los sistemas
inalámbricos de comunicaciones de datos
digitales son de vital importancia para una
cobertura amplia y predecible, minimizando los problemas fundamentales de transmisión tales como interferencias, desvanecimiento, retardos, pérdida transitoria de
señal.
Las antenas descriptas en este trabajo
han sido estudiadas hace ya mucho tiempo;
sin embargo de la mano del desarrollo de
la tecnología, las altas velocidades de operación electrónica actuales, el aumento de
la potencia de procesamiento digital, los
grandes niveles de integración de circuitos
en semiconductores y los nuevos materiales
disponibles han potenciado su desarrollo en
innumerables sistemas que operan con señales digitales.
Es así que en la actualidad una gran
variedad de sistemas de comunicaciones
electrónicas utilizan antenas de tecnología
MIMO y fractales por su pequeño tamaño
pero fundamentalmente por su comportamiento eléctrico aplicado a sistemas en movimiento o portables.
Así también el desarrollo de antenas
basadas en algoritmos genéticos adquieren
importancia creciente con la finalidad de
optimizar el comportamiento de antenas de
una red de comunicación electrónica, constituyéndose en una alternativa viable para la
resolución de múltiples problemas.
La evolución de los sistemas móviles y
portables inalámbricos llevará a la implantación de sistemas de comunicaciones electrónicas en entornos más complejos como
ser las picoceldas en interior de edificios,
centros de salud, celdas a bordo de satélites,
naves, automóviles, naves industriales, aumentando la necesidad de utilizar antenas
robustas, eficientes y confiables.
IV.LÍNEAS FUTURAS DE TRABAJO
Una de las líneas futuras de trabajo considerada de interés y factible de ser llevada
a cabo se orienta hacia el estudio, diseño,
construcción, medición y caracterización de
antenas microstrip y fractales en las bandas de 800Mhz, 1.800 MHz, 1.900 MHz
y 2.400 MHz. Se pretende investigar métodos de diseño práctico e implementación
de antenas adaptativas, multibandas y de
ganancia direccionable. Estas antenas serán utilizadas en un Sistema de Medición
Autónomo de Radiaciones No Ionizante y
en prototipos de Antenas Inteligentes, objetivos fijados en el Proyecto de Desarrollo
Tecnológico y Social denominado “Optimización y Control de las RNI”, a cargo del
Grupo de Radiaciones No Ionizantes del
Departamento de Ingeniería de la Facultad
de Ciencias Exactas de la Universidad Nacional del Nordeste.
33
3 - Antenas en sistemas inalámbricos de comunicaciones digitales. VALDEZ, Alberto et al
REFERENCIAS
[1]Constantine A. Balanis, “Antenna Theory:
Analysis and Design”, John Wiley & Sons, Inc., 2005.
[2]
Simon Ramo, John R. Whinnery, Theodore Van
Duzer, “Campos y Ondas”, Pirámide, 1974.
[3]O Jaume Anguera y Antonio Pérez. Young,
“Teoría de Antenas”, La Salle Ingenierías, 2008.
[4]
José Alberto Bava, “Antenas Reflectoras en microondas”, EdULP, 2013.
[5]Unión Internacional de Telecomunicaciones.
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[7]
Jordi Bonache Albacete, Tesis doctoral: “Filtros
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2006.
[8]Yong Soo Cho, Jaekwon Kim, Won Young
Yang, Chung G. Kang “MIMO-OFDM Wireless Communications With MatLab”, John Wiley & Sons, 2010.
[9]TelecomHall, http://www.telecomhall.com/, 25
de febrero de 2015
[10]
Kühn, V., “Wireless Communications over
MIMO Channels”, John Wiley & Sons Ltd, 2006
34
[11]http://www.antenna-theory.com/spanish/antennas/patches/patch.php, 26 de febrero de 2015
[12]Ubiquiti,
https://www.ubnt.com/products/
http://dl.ubnt.com/guides/NanoStation_M/
NanoStation_M_Loco_M_QSG.pdf, 25 de febrero de
2015.
[13]Unión Internacional de Telecomunicaciones.
RECOMENDACIÓN UIT-R F.752-1, 1992–1994.
[14]http://interprice.esy.es/2014/05/17/antenafractal/ , 25 de febrero 2015.
[15] Fractus. http://www.fractus.com/sales_documents/FR01-S4-250/DS_FR01-S4-250.pdf, 25 de febrero de 2015.
[16]Gregory S. Hornby, Derek S. Linden, Jason
D. Lohn. “Automated Antenna Design with Evolutionary
Algorithms”,
http://ti.arc.nasa.gov/m/pubarchive/1244h/1244%20(Hornby).pdf NASA, 2006.
[17]
D.S. Linden, E-E- Altschuler. “The Design of
Yagi Antennas Using a Genetic Algorithm” Proceedings
UNS/URSI Radio Science Meeting, Baltimore, MD, July
1996, p.283
[18]
F.J. Ares-Pena, J.A. Rodriguez-Gonzalez, E.
Villanueva-Lopez, S.R. Rengarajan “Genetic algorithms
in the design and optimization of antenna array patterns”.
Antennas and Propagation, IEEE Transactions on (Volume:47, Issue: 3). Page. 506 – 510. ISSN: 0018-926X.
1999.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
TERMOGRAVIMETRIA Y ESPECTROSCOPíA DE INFRARROJO PARA EL
CONTROL DEL RENDIMIENTO EN LA
OBTENCIÓN DE ALQUIL ESTERES
Walter G. Morales1, Alfredo Sequeira1, Ester Chamorro1, Mara Braga2,
Abilio Sobral3, Herminio De Sousa2
RESUMEN:
llándose diferencias importantes hasta concentración del 96%, mientras que
En este trabajo se preparó zirconia modi- el IRTF es mucho menos sensible.
ficada con sulfato de cerio al 5%, se evaluaron sus propiedades texturales y de acidez, y
Palabras clave: biodiesel; IR biose han comparado bajo las mismas condicio- diesel, TGA biodiesel, zirconio; trannes como catalizadores de las reacciones de sesterificación; aceite de algodón. esterificación y transesterificación de aceite
de semilla de algodón con etanol y metanol.
Introducción
Las reacciones se llevaron a cabo en
reactor bach bajo diferentes condiciones
de tempe-ratura de reacción, relación molar aceite:alcohol, cantidad de catalizador
y tiempo de reacción, la presión fue autogenerada de 30bar. Los productos de
reacción fueron cuan-tificados por HPLC
y posteriormente con análisis termogravimétrico (TGA) y espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (IRTF).
La sustitución de los combustibles de
origen fósiles o tradicionales, derivados del
petró-leo, por otros renovables, representa
uno de los grandes retos que, en términos
de abas-tecimiento energético, enfrenta la
humanidad actualmente. Una alternativa para reem-plazar parcialmente el diésel de petróleo es el biodiesel (Sequeira et
al. 2011, Medina Ramírez et al. 2012).
La ASTM (American Society for TesSe halló que el análisis TGA es muy ting and Materials) define al Biodiesel como
útil para seguimiento de reacciones de “el éster monoalquílico de cadena larga de
obtención de etil y metil ésteres, ha- ácidos grasos derivados de recursos renoDepartamento de Ingeniería Química, Centro de Investigación en Química Orgánica Biológica (QUIMOBI). Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resisten-cia, French 414, C.P. H3500CHJ, Resistencia, Argentina,
email: [email protected].
(1)
Departamento de Engenharia Química, FCTUC, Universidade de Coimbra, Rua Sílvio Lima, Pólo II – Pinhal de
Marrocos, 3030-790. Coimbra, Portugal.
(2)
Departamento de Química – FCTUC Universidade de Coimbra, 3000 Coimbra, Portugal. [email protected]. Tel.
0054-362-4432928 e-mail: [email protected]
(3)
35
4 - Termogravimetria y espectroscopia de infrarrojo para... MORALES, Walter G. et al
vables, como por ejemplo aceites vegetales
o grasas animales, para utilizarlos en motores Diésel”. El porcentaje de ésteres que
debe contener el biodiesel, para llevar tal
designación, está establecido en estándares
internacionales tanto de la ASTM como en
las Normas Europas (EN) las que han sido
adoptadas por la legislación en la Argentina y volcadas en la Norma IRAM 6515-1.
cos, es necesario emplear exceso de alcohol
para favorecer el equilibrio hacia la formación de ésteres metílicos (biodiesel) y glicerol como coproducto (Morales et al. 2008,
Naik et al. 2010, Sequeira et al. 2011).
A medida que la producción y el consumo de biodiesel, como combustible, han
aumen-tado, las posibilidades de adulteración del mismo a través de la mezcla con
El uso de biodiesel, como combustible diésel de petróleo y aceite de partida, tampara un motor de ciclo diésel, presenta un bién van en aumento. Por otro lado, existe la
número importante de ventajas respecto del necesidad de controlar de una forma prácdiésel de origen fósil, ampliamente desarro- tica y con bajo costo el rendimiento de la
llado en diferentes bibliografías. (Xue et al. transesterificación del aceite vegetal en las
2011, Giakoumis et al. 2012, Morales et al. plantas de proceso. La determinación rápi2012, Ameya et al. 2013, Roy et al. 2013). da y confiable del contenido de metilesteres
en el biodiesel es un punto muy importante
La síntesis más comúnmente utilizada
cuando se quiere cumplir con los estándaen la obtención de biodiesel es la reacción
res establecidos a medida que se lo produde transesterificación, en la cual un triglice, para alcanzar este objetivo diversos aucérido reacciona con un alcohol de bajo
tores presentan la posibilidad de recurrir a
peso mo-lecular, generalmente metanol,
en presencia de un catalizador que puede los métodos de termogravimetría (TGA)
encontrarse en fase homogénea o fase he- y espectroscopia de infrarrojo con transterogénea, la Figura 1 da un panorama glo- formada de Fourier (IRTF) como alterbal de la reacción y puede observarse que nativas a las cromatografía gaseosas (GC)
debido a la naturaleza reversible de la mis- o la cromatografía líquida de alta performa y con el fin de con-seguir una máxima mance (HPLC) (Chien et al. 2009, Medina
conversión de triglicéridos a ésteres metíli- Valtierra et al. 2011, Tariqa et al. 2011).
36
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
La termogravimetría (TGA) es un método de análisis térmico en el que se cuantifica la pérdida de masa de los materiales
como una función del aumento de la temperatura con velocidad constante de calentamiento, o como una función del tiempo
con temperatura constante. En ambos casos las determinaciones se realizan en una
atmósfera específica que en general contienen oxígeno o nitrógeno. La técnica TGA
puede proporcionar información acerca de
los fenómenos físicos, como las transiciones de fase de segundo orden, incluyendo
la vaporización, sublimación, absorción,
adsorción, y deserción. Del mismo modo,
el TGA puede proporcionar información
sobre productos químicos incluyendo fenómenos de quimisorción, desolvatación
(especialmente deshidratación), descomposición y reacciones sólido-gas (por ejemplo, oxidación o reducción) (Chand et al.
2009, Marques da Fonseca et al. 2009).
ejemplo, contenido cenizas en una muestra.
Chand et al. 2009, quienes han trabajado
con biodiesel obtenido a partir de aceite de
soja, concluyen que el análisis termogravimétrico (TGA) es un método eficaz, que
está dentro de ±1,5% de error para estimar
el porcentaje de biodiesel en mezclas de
reacción de transesterificación lo cual fue
comparado con resonancia magnética nuclear (NMR), lo cual permite decir, según
los autores, que los dos métodos produjeron
resultados que resultan muy comparables.
Por otro lado con respecto al tiempo requerido para llevar a cabo la caracterización de
biodiesel, estos autores, dicen que el análisis TGA es compa-rable a GC y HPLC.
Por otro lado, el análisis TGA no requiere la adición de reactivos o disolventes a
la muestra antes del análisis, reduciendo
así el costo y la probabilidad de errores a
partir de tales fuentes. Sugieren finalmente
que el análisis por TGA resulta más simLa TGA se utiliza comúnmente para ple, conveniente y económico para el sedeterminar y cuantificar variaciones de guimiento de la producción de biodiesel.
materiales seleccionados que presentan ya
Existen antecedentes del uso de mesea la pérdida o aumento de masa debida a descomposición, oxidación, o la pér- diciones de TGA como método para la
dida de sustancias o compuesto volátiles determina-ción de la estabilidad térmica
tales como la humedad. Las aplicaciones y oxidativa del aceite de Jatropha curcas y
más comunes de la termogravimetría son: los esteres metílicos obtenidos a partir de
éste, utilizando para ello tanto atmósferas
•La caracterización de mate- de oxígeno como de nitrógeno, sin embarriales mediante el análisis de patro- go los resultados obtenidos no se contrasnes de descompo-sición característicos. tan con IRTF (Mazumdar et al. 2012).
Por otro lado la espectroscopia de Infra•El estudio de los mecanismos de
degradación y la cinética de reacción. rrojo con Transformada de Fourier (IRTF)
resulta ser de gran utilidad en química or•La determinación de contenido gánica, dado sobre todo a que esta técnica
orgánico en una muestra determinada. funciona de manera excelente en la identificación de denominados enlaces covalen•La determinación de inorgánicos por tes ya que aporta datos sobre los distintos
37
4 - Termogravimetria y espectroscopia de infrarrojo para... MORALES, Walter G. et al
estados vibracionales de los mismos, su
importancia reside en la identificación de
determinados grupos funcionales que integran una molécu-la orgánica para los
que se observan bandas características en
determinadas regiones del Espectro Infrarrojo, tal como puede observarse en la
publicación de Zhang Wei-Bon, 2012.
Este fenómeno de absorción, mediante
el cual es posible identificar claramente la
“huella digital (fingerprint)” de los grupos
funcionales involucrados en la transesterificación de aceites vegetales, permite plantearse el hecho de recurrir a esta técnica en
el seguimiento de esta reacción, recurriendo
a equipos IRTF. Sin embargo en la zona del
espectro, de longitudes de onda comprendidas entre 1300-400 cm-1 la asignación de
bandas de absorción a determinadas vibraciones moleculares es muy difícil de realizar.
Esta dificultad radica en que en esta zona la
que se ha mencionado como huella digital
carac-terística de cada compuesto, al ocurrir pequeñas diferencias o cambios en la
estructura de una molécula orgánica tienen
lugar variaciones muy importantes en los
máximos de absorción (Oliveira et al. 2006,
Lima et al. 2008, O’Donnell et al. 2013).
En el presente trabajo se exponen los resultados obtenidos a partir de la aplicación
del análisis de Termogravimetría (TGA)
y Espectroscopia de Infrarrojo con Transformada de Fourier (IRTF), evaluados a
partir de los resultados obtenidos mediante
la aplicación de la Cromatografía Líquida
de Alta Performance (HPLC), para el seguimiento de la reacción de transesterificación de aceite de algodón destinado a la
obtención de ésteres etítilicos y metílicos
recurriendo a la zirconia sulfatada como catalizador. El objetivo de este trabajo es con38
tribuir con la aplicación de métodos analíticos sencillos, rápidos y confiables destinados
a cubrir la existente necesidad de controlar
de una forma práctica y con bajo costo el
rendimiento de la transesterificación del
aceite vegetal en las plantas de proceso.
Materiales y Métodos
Elaboración del catalizador:
El catalizador de zirconia sulfatada se
obtiene a partir del hidróxido de zirconio
(Zr(OH)4), al que se impregna con 10 ml de
solución al 0,5 mol/L de H2SO4 (ácidosulfúrico) por gramo de sólido, durante 2 horas
a fin de sulfatarlo e inmediatamente se seca
durante 12 horas a 100°C y finalmente se
calcina a 600°C durante 3 horas. Este procedimiento, al igual que la caracterización del
catalizador y una discusión más profunda
sobre el mismo se realiza con más detalles
en trabajo previos (Morales et al., 2012).
Transesterificación de Aceite de Algodón:
La síntesis de metil ésteres (ME) de
ácidos grasos de aceite crudo de semilla de
algodón empleando el catalizador sintetizado fue realizada en un reactor batch de
alta presión (HPR-Series High Pressure
Chemical Reactor), provisto de un sistema electrónico de control de agitación. El
aceite de algodón, el alcohol metílico y el
catalizador se colocaron en el reactor, luego se cerró herméticamente el mismo y se
dio inicio a la agitación y calentamiento.
La mezcla de reacción fue agitada a 650
rpm para incrementar la dispersión de los
reactivos ya que los mismos no son miscibles a las temperaturas de trabajo. El calentamiento se realiza a través de un hor-
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Las condiciones de reacción para los
no que envuelve al reactor, este último está
provisto de dos sondas de temperatura, una diferentes ensayos incluyen: relaciones
ubicada en el horno y otro en el reactor. molares aceite/alcohol que van de 1/10 a
1/40, el tiempo de reacción también fue
Las reacciones se realizaron a presión una variable analizada, tomando este vaautogenerada, utilizando metanol y etanol lores de 1, 2 y 4 horas, por último se escomo alcohol para las transesterificación, en tudió el efecto de la temperatura, realitodos los casos se utilizó 50 gramos de acei- zando reacciones a 100, 150 y 200°C.
te, el cual se toma como base para el cálculo
Finalmente el rendimiento relativo se
de la cantidad de catalizador. El catalizador expresó como porcentaje de metil éstese utilizó en forma de polvo fino (tamaño de res (ME). Todos los ensayos fueron reapartícula 0,1 mm) con cantidades variables lizados por duplicado y las características
de 1, 2,5 y 10% respecto a la masa de aceite. de los mismos se resumen en la Tabla 1.
El catalizador fue separado del producto de reacción por centrifugación a 4000
rpm du-rante 10 minutos en tubo de centrífuga, observando dos fases, una superior
líquida y una inferior sólida conteniendo
el catalizador. Posteriormente, de la fase
líquida sobrenadante se evaporó el metanol calentando la fase a 60ºC y se determinó el grado de conversión por croma-
tografía líquida de alta eficiencia (HPLC).
Este procedimiento, al igual que la caracterización del catalizador y una discusión
más profunda sobre el mismo se realiza en el trabajo de Morales et al. 2012a.
Cuantificación del grado de conversión:
Para la cuantificación del contenido de
39
4 - Termogravimetria y espectroscopia de infrarrojo para... MORALES, Walter G. et al
metil ésteres y triglicéridos presentes en la
mez-cla de reacción se utilizó un equipo
HPLC (WellChrom Maxi-Star k-1001,
Knauer, Germany). Los análisis fueron
realizados en una columna Eurospher column 100-5C18 (250x4 mm d.i., 5 mm,
Germany) equipado con una pre columna,
acoplado a un detector UV (WellChrom
k-2500, Kanuer, Germany). Las mediciones se realizaron a 205 nm, el caudal fue de
1 ml/min. La temperatura de la columna
fue de 40ºC, la constitución de la fase móvil
fue: solvente A (agua), solvente B (acetonitrilo) y solvente C (2-propanol-hexano 5:4,
v/v). Fue empleado un gradiente ternario de
25 min con dos gradiente linea-les: 30% A
+ 70% B a 0 min, 100% B en 10 min, 50%
B + 50% C en 20 min, seguida de una elución isocrática con 50% B + 50% C para
los últimos 5 minutos. Para cada análisis fue
realizado un tratamiento de equilibrio de
40 minutos, antes de la inyección. Todas las
muestras fueron analizadas por duplicado.
Análisis termo gravimétrico (TGA):
Los estudios de análisis térmico diferencial simultáneo (SDT) se realizaron utilizando un calorímetro (Q600 modelo TA
Instruments). Las muestras se equilibraron
a 25ºC, y los análisis se llevaron a cabo usando una velocidad de calentamiento de 10ºC/
min (hasta 600ºC), la velocidad de flujo de
nitrógeno fue de 100 ml/min. Los pesos de
las muestras fueron de alrededor de 8 mg,
usando un contenedor de alúmina. Todas
las mediciones se realizaron por duplicado.
Análisis Infrarrojo con Transformada de
Fourier (IRTF):
Las mediciones correspondientes al
Espectro de Infrarrojo con Transforma40
da de Fourier se realizaron en un espectrómetro JASCO FT/IR-5300 a temperatura ambiente; cada espectro se
obtuvo en un intervalo de absorbancia
entre 4000-500 cm-1, con 16 scan numbers y una resolución de 4 cm-1. Todas las
mediciones se hicieron por duplicado.
Resultados y Discusión
Análisis Termogravimétrico (TGA):
A través del estudio de análisis térmico
diferencial simultáneo (SDT) se investigó
el comportamiento de la degradación térmica de los productos de reacción y las características de descomposición, el análisis
de TG, y DTG se realizó bajo atmosfera
de nitró-geno y velocidad de calentamiento
10°C/min. Las muestras se calentaron desde tempe-ratura ambiente hasta los 600°C.
Del análisis de las Figuras 2 se puede concluir que las curvas se superponen
entre sí hasta antes de los 150°C, alrededor de los 160°C presentan solo una ligera diferencia y a temperaturas mayores se
comportan de manera diferente. Las curvas
correspondientes a las R05 y R11 presentan un comportamiento diferente a todas
las demás coincidiendo ambas con reacciones a baja temperatura y consecuentemente baja conversión. Podemos observar
que ambas curvas, cuya reacción se realizó
a temperatura de reacción de 100°C presentan una inmediata pero pequeña pérdida de peso inicial, que luego se mantiene
hasta los 370°C aproximadamente, lo cual
denota algún proceso de secado (algunos
compuestos con menos punto de ebullición
se evaporaron rápidamente) y luego quedaron los de mayor peso molecular y punto
de ebullición (mono, di y triglicéridos), en
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
concordancia con la baja conversión a me- entre las condiciones de reacción. También
til ésteres, de menor punto de ebullición. indican una descomposición multietapas,
pero los productos intermedios no son
Las curvas de reacción R07, R08 y R15, esta-bles, poca información se podría obcon conversiones de aproximadamente del tener de la estequiometria de la reacción.
80%, realizadas a temperatura de reacción
de 200°C y durante un tiempo de 1 h la
Las demás curvas, correspondientes a
pri-mera (menor conversión, mayor sal- conversiones mayores de 95%, sin saltos,
to) y 2 hs las otras dos, muestran una des- solo presentan una disminución abrupcomposición multietapas con intermedios ta de peso a partir de los 250-270°C que
relativamente estables. Según los autores correspondería a la descomposición de
Priyanka Chand y colaboradores, se puede las moléculas de metil o etil ésteres.
definir los límites de estabilidad del reactante e intermedios, y de forma más comUna observación importante fue la depleja la estequiometría de la reacción.
terminación del punto de ebullición de
los etil es-teres provenientes de triglicéLas reacciones R06 y R12 (conversiones
ridos de aceite de semilla de algodón, que
de 60 – 70%), de menor conversiones que
fue de 230°C, mientras que los metil éslas anteriores, muestran un salto mayor entre las temperaturas de 270°C y 450°C, esto tes fue de 210°C (Goodrum et al. 2002),
se puede deber a las cantidades de aceite esta determinación fue realizada a trapresentes en las muestras (mayor cantidad vés del trazado de tangente de los camde aceite, mayor es el salto) y las variaciones bios de velocidad de pérdida de masa.
41
4 - Termogravimetria y espectroscopia de infrarrojo para... MORALES, Walter G. et al
Análisis Infrarrojo con Transformada de observación solo las reacciones con difeFourier (IRTF):
rencias marcadas de conversión, por un
lado la reacción R05 con 17,12% de renEl biodiesel lo mismo que el aceite ve- dimiento y por otra parte la reacción con
getal absorbe en la región de 2850 cm-1 - rendimiento intermedios R07, y por últi3000 cm-1 correspondiente a los modos de mo una de rendimiento alto como la R02.
vibración de -CH2 y -CH3. A medida que
los triglicéridos presentes en el aceite se
En la región R1 se observó la extensión
transformen en ésteres metílicos cuando el de las bandas alrededor de los 600-1000 cm-1
reactivo es metanol, los grupos -CH3 au- que muestra la existencia de enlaces C-H
mentan en el biodiesel, compuesto princi- fuera del plano, la intensidad de las mispalmente de alquilésteres de ácidos grasos mas depende de las proporciones de mezcla
y por consiguiente la intensidad del pico existente en cada reacción, denotándose la
en ~2929 cm-1 también aumenta. Por otro pre-sencia de aceite en la reacción R05.
lado, los picos entre 1170 cm-1 y 1250 cm-1
se asignan a la banda de vibración asiméEn la región R2 se observan las bandas
trica de los enlaces O-C-C. Estos enlaces características de enlaces O-C y C-C; esestán presentes en los triglicéridos que tos enlaces que están presentes en los tritienden a disminuir al romperse los enla- glicéridos tienden a disminuir al romperces C-C (unión de la cadena carbonada se los enlaces C-C que aparecen a 1470
con el glicerol) para dar como resultado cm-1 para dar como resultados los esteres
tres ésteres metílicos por cada triglicérido, metílicos que conforman al biodiesel. Se
producto que ha perdido los grupos O-C- espera que estas bandas de enlaces O-C
C. Solo en el caso de que se use un alcohol estén entre 1175 y 1250 cm-1. La absorcon un número mayor de átomos de carbo- bancia a 1376 cm-1 indica la presencia de
no, se conserva el número de estos grupos. los enlaces C-H. También en esta región
es notoria la diferencia entre la reacción
Para analizar las muestras de productos con bajo y alto rendimiento R05 y R02.
de las reacciones por la técnica de espectroscopia IRTF, Figura N° 3, los gráficos se
Las curvas correspondientes a la reacsepararon en regiones para su mejor análisis ción R05 presentan una elevada cony entendimiento, las regiones definidas fue- cordancia con los espectros de mono y
ron R1 que va de 750 a 1000 cm-1, R2 de diglicéridos. Se puede observar la presen1000 a 1500 cm-1, R3 de 1500 a 2000 cm-1 cia de la banda correspondiente al OH
y por último R4 de 2500 cm-1 en adelante. en la región R4, hacia los 3300 cm-1.
Se puede observar que existe una gran similitud en la posición de los picos obtenidos,
Dado que el Biodiesel es principalmente
lo que indica la presencia de los mismos un éster monoalquilico, en la región R3 el
grupos funcionales característicos tanto del in-tenso enlace C=O muestra que la banda
aceite como del biodiesel, siendo la única y del éster metílico y etílico se extiende y apamayor diferencia, la intensidad de los picos. rece a 1743 cm-1, a diferencia de lo triglicéridos que aparecen aproximadamente antes.
En la Figura N°3 se presentan para su
42
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
43
4 - Termogravimetria y espectroscopia de infrarrojo para... MORALES, Walter G. et al
Por último en la región R4, se puede
observar la presencia de hidrogeno alifático a bandas a 2929 y 2850 cm-1 indicando que los principales componentes del
biodiesel son largas cadenas carbonadas.
Conclusiones
Con objeto de obtener biodiesel se realizaron y analizaron los productos de reacción
de aceite de semilla de algodón y catalizador heterogéneo zirconia sulfatada, variando la concentración del mismo, además
de la temperatura y tiempo de reacción, la
relación aceite:alcohol y el tipo de alcohol.
El rendimiento de las reacciones fue cuantificado a través de cromatografía líquida
de alta presión. Luego las muestras fueron
analizadas utilizando técnicas de análisis
termogravimétrico y espectroscopia de infrarrojo, esto último con el objetivo de relacionar calidad y rendimiento de reacción.
Del análisis de las curvas de TGA se
pudo observar claramente la diferencia que
existe entre las curvas que poseen mezcla
de triglicéridos y metil o etil ésteres de
Referencias
aquellas donde el porcentaje de alquil esteres es superior al 96%. En estos casos,
rendimientos superiores al 96% las curvas
de TGA se solapan perfectamente, por lo
tanto se puede concluirque es un método
de análisis que puede identificar presencia de mezclas de aceite y alquil esteres.
En cuanto al análisis por espectroscopia IRTF, puede observarse que la diferenciación, y sobre todo la cuantificación
es mucho más complicada, ya que ambos
compuestos poseen los mismos grupos funcionales, encontrándose la diferencia en la
intensidad de los picos y un corrimiento de
la banda en la zona alrededor de 1743 cm1
, banda correspon-diente al grupo C=O,
dado el entorno diferente se observa un
corrimiento del mismo. La técnica es útil
cuando hay grandes diferencias en rendimientos de reacción, superior al 70%.
Agradecimientos
Erasmus Mundus Lote 16, por la
beca doctoral PhD Sandwich en la
Universidad de Coímbra, Portugal.
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45
5 - Evaluación de impacto ambiental... SCOZZINA, Emilio Fabián et al.
Evaluación de Impacto Ambiental:
Futura línea de alta tensión (LAT) 132KV,
Vinculo: Desde E.T. Colonia Brugne (Em-
pedrado) a futura E.T. Saladas (Saladas,
provincia de Corrientes)
Director Magister Ingeniero Emilio Fabián Scozzina, Dr. Ciencias Biológicas José Luis Fontana. Magister Ingeniero Agrónomo Héctor Currie. Dra.
María Eugenia Senosiain Verrastro. (*)
Resumen.
El objetivo del trabajo es presentar resumen de la metodología de análisis y resultados obtenidos para el estudio de impacto
ambiental de (EsIA) para el proyecto de
una línea de alta tensión en 132 kV. Esta
línea, vincula la estación transformadora Colonia Brugne (Empedrado), hasta el
futuro emplazamiento de la estación trasformadora de la localidad de Saladas, provincia de Corrientes. con una longitud de
a la traza aproximada de 22.000 metros.
The objective of this study is to present summary of the methodology and
results analysis for the study of environmental impact (EIA) for the project of an electric power line, at 132
kV. This line connects the transformer
station Cologne Brugne (Empedrado)
to the future site of the transforming
station of the town of Saladas, in the
Corrientes Province, with a length of
approximately trace the 22,000 meters.
1. Introducción.
El uso de energía eléctrica en la sociedad
moderna está asociado a la generación bienes y servicios que redundan en una mejora de la calidad de vida de los habitantes.
Históricamente energía eléctrica se transmite desde los distintos puntos de generación a los de consumo, mediante las redes
eléctricas. Esta es la forma más rentable para
su distribución entre los distintos centros
urbanos, como es el caso de la ET de Colonia Brugne (Empedrado) hasta la ciudad de
Saladas, junto a otras localidades intermedias, en la zona centro NNO de la provincia
de Corrientes, donde se construirá este vínculo, el cual es objeto del presente trabajo.
El Proyecto de ingeniería e interconexión
fue desarrollado por la Secretaria de Energía de la Provincia de Corrientes y beneficia directamente a unos 30.000 habitantes
y productores, también posibilitara saldar
una deuda histórica en materia de infraestructura eléctrica, con esa micro región.
(*) Grupo de Investigación en Gestión Ambiental de Redes Eléctricas de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNNE.
Contacto [email protected] – Tel. Celular:0362-154527366.
46
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Figura Nº1. Zona del proyecto LAT 132KV y sus área de influencia. Mapa división política de la
Provincia de Corrientes. Departamentos donde se realizaran el Proyecto de LAT, Saladas y Empedrado. Fuente Dirección de Estadísticas y Censos de la Provincia de Corrientes.
El estudio de Impacto Ambiental
(EsIA) fue solicitado por esa Secretaria al Departamento de Ingeniería de
la Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura de la UNNE.
un Estudio de Impacto Ambiental (EsIA),
es considerada una herramienta de gestión
para la protección del medio ambiente, la
debe ser presentada a la autoridad provincial competente, en este caso el ICAA.
A tal efecto, la Facultad de Ciencias
Exactas Naturales y Agrimensura, según la
Resolución Nº655/14 de del Consejo Directivo, creó el “Grupo de Investigación en
Gestión Ambiental de Redes Eléctricas”, para
así poder atender las demandas y prestar
A modo recordatorio, mencionamos que servicios en la EsIA a proyectos de este tipo.
La preocupación por el cuidado del
medio ambiente no escapa a las obras
de infraestructura eléctrica destinadas a la transmisión de energía, en este
caso las líneas de alta tensión (LAT).
47
5 - Evaluación de impacto ambiental... SCOZZINA, Emilio Fabián et al.
2. Metodología Utilizada.
Siendo que la naturaleza del estudio es multidisciplinaria y transversal
La metodología aplicada para la elaa distintas áreas de conocimiento e incumbencias, se creó un equipo de tra- boración del EsIA de la Líneas de Alta
bajo Ad Doc, conformado por distintos Tensión (LAT), resulta de las combinaprofesionales expertos en la materia. ciones de valoraciones cualitativas, basado
en el método de causa y efecto utilizado
en la Matriz de Leopold. Al que se adiEl objetivo de las tareas a realizar al- ciona en el caso de las valoraciones cuancanza a las siguientes actividades: EsIA titativas en la identificación de impactos,
del Tramo LAT132 KV desde la Esta- el Método Batelle-Columbus. Estos son
ción Transformadora ET Colonia Brug- verdaderos clásicos, adaptables para en la
ne, hasta futura ET Saladas, un tra- determinación sistemática de impactos ammo tramo de línea de 22.000 metros. bientales en distintos tipos de proyectos.
Como metodología particular se utilizó en “El trabajo de campo” es un método
experimental, de alimentación de modelos
teóricos o de simple obtención de datos específicos para responder preguntas concretas, que hacen en las matrices de impacto.
El Medio Físico y sus sub sistemas: 1Medio Inerte: aire, tierra, agua. 2- Medio
Biótico: flora y fauna. 3- Perceptual: unidades de paisaje. Por último el Medio
Socio-económico: constituido por aspectos sociales, legales, (histórico-culturalespatrimoniales) y económicos de la poSe planificaron detalladamente los blación en los departamentos afectados.
trabajos para la recolección de información y muestras incluyendo el plan
El tramo de línea arranca en la ET 132
de sobrevuelo, sobre la futura traza. kV ubicada en Colonia Brugne (sobre
Ruta Nº12- Coordenadas: 28° 5’40.90”S
3. Estudio de Impacto Am- - 58°46’41.61”O), distante unos 19 km
biental.
de la ciudad de Empedrado. La estación
es operada por la empresa Transnea SA.
El presente estudio comprende un análisis pormenorizado de impactos en el meEl final de línea se encuentra en
dio ambiente, donde se desarrolla el pro- el futuro predio donde se ubicara la
yecto, este se encuentra caracterizado por: ET 132kV, en la localidad de Sala48
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
das.
(28°14’16.25”S-
58°37’35.47”O)
Ley Provincial Nº 5.974 en su Art. Nº 16º.
La Categoría Nº1 (Zona Rojo). Se define a esta Categoría conforme a lo establecido en la Ley Nacional Nº 26.331, como
aquella que corresponde a sectores de bosque nativo de muy alto valor de conservación que no deben transformarse. En este
Ley de Bosques, según expuesto en la caso no existen afectaciones en esta zona.
El futuro tramo de línea de LAT 132
kV cubre una extensión 22.000 metros
(según pliego) y área impactada aproximadamente es de 770.000 m2. El ancho de la franja estimada de servidumbre
real para el electroducto es de 35 metros.
49
5 - Evaluación de impacto ambiental... SCOZZINA, Emilio Fabián et al.
Permisos de paso y utilización de la servidumbre: La Ley autoriza a realización
de obras públicas, de interés público o de
infraestructura tales como es el caso de la
LAT 132KV, de energía eléctrica, que también está regida por la ley de Servidumbre
Administrativa de Electroducto para transmisión de Energía Eléctrica, a la fecha, legislativamente la jurisdicción nacional se
encuentra reglada en la Resolución ENRE
602 / 2001, Ley 24.065 artículo 83, Ley
19.552 / 1972, Decreto reglamentario 1759
/ 1972 y Especificación Técnica T-80.
ción de actividades de restauración. La LAT
está ubicada en esta zona. La actividades
permitidas son las misma que la Categoría
Nº1. No se registra, en zona roja, si en zona
amarilla, según lo indicado en Tabla Nº 3.
La Categoría Nº 3 (Zona Verde) es
aquella que abarca los sectores de bosque nativo de bajo valor de conservación que pueden transformarse parcialmente o en su totalidad aunque dentro
de los criterios establecidos en la Ley
Nacional Nº 26.331. No se registra.
Si bien la Categoría Nº2 (Zona Amarilla)
En la tabla se detallan los resúmenes
abarca sectores de bosque nativo de mediano valor de conservación, que pueden estar de categorías afectadas en este proyecdegradados, pero que con la implementa- to y su porcentaje en función del total.
Todas las actividades deberán efectuarse
a través de Planes de Conservación o Manejo Sostenible, una vez construido la LAT
132KV y su servidumbre administrativa del
electroducto están permitidas todas aquellas actividades de conservación, restaura-
50
ción u otras que no transformen el bosque.
En la Tabla Nº 4 se indican las estructuras que impactan en zona de bosques. En
la Tabla Nº5 se indican los impactos sobre
el suelo, producidos por las estructuras.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
4.Recomendaciones
liminares.
Pre- ción de medios mecánicos (desmalezadora)
o manuales (hacha, machete).
Si bien los estudios se encuentran en
etapa evaluación de factibilidad ambiental por parte del ICAA, se pueden adelantar algunas de las recomendaciones
consideradas desde punto de vista ambiental, en gestión de las redes eléctricas.
♦Un desbroce inicial (desmonte y
desmalezado) selectivo mediante utiliza-
♦ La utilización de herbicidas para
mantener libre el electroducto no es aconsejable no sólo porque no son selectivos,
sino por su posible dispersión a cuerpos de
agua cercanos (cañadas, arroyos), contaminación de napa freática, cultivos en pequeña
escala.
♦ Frente a la necesaria construcción
de caminos, se sugiere evitar el efecto “ba51
5 - Evaluación de impacto ambiental... SCOZZINA, Emilio Fabián et al.
rrera” y represa de aguas en zonas deprimidas, con obras que permitan el normal escurrimiento.
5. Generación diésel en
Santa Rosa.
No se pretende abrir juicio sobre las
situaciones o estrategias empleadas por
el estado Nacional para satisfacer la demanda de energía eléctrica en tiempo y
forma, simplemente resaltar el hecho de
que existe una planta de generación diésel
(tipo Delibery), que puede ser reemplazada o dejarla como reserva fría ante cualquier eventualidad, en la localidad de San♦No trabajar en la zona correspondien- ta Rosa (Departamento de Concepción).
te al electro ducto de la LAT de 132 kV.
Esto genera una asimetría importante
♦Para el caso las operaciones requiera respecto al uso de una fuente de energía reextracción de suelo de préstamo, se propo- novable, como es la hidroeléctrica Yaciretá.
ne reutilizar, las extracciones hechas para la
fundaciones de las columnas.
Nos referimos al hecho que para cubrir la demanda creciente ENARSA, di♦Radiaciones no ionizantes: Se reco- señó el Plan Generación Distribuida I,
mienda la observancia rigurosa de las nor- e instaló generación eléctrica distribuida
mas de seguridad, provinciales, nacionales o con generadores diésel de 3 MW (-acinternacionales existentes y en particular de tual 5MW-), en la localidad de Santa
las OMS.
Rosa, la empresa consignataria es Turbodiesel
(www.turbodisel.com.ar).
♦El nivel Isoceráunico de un lugar
puede ser afectado por la presencia de la
Estos equipos entraron en servicio el
LAT, ya que se modifican las alturas natu- 28/05/2009, la asimetría se da, al tener
rales del terreno.
una fuente de energía renovable como
la hidroeléctrica de Yaciretá, ya en su lu♦Presencia de potenciales peligrosos gar, se genera energía eléctrica medianpor las puestas a tierra de la LAT, cercanías te el quemado de combustibles fósiles.
de las columnas.
♦ Se sugiere dejar avanzar el proceso
natural de revegetación de los caminos de
servicio, manteniéndolos sólo con desmalezado periódico. Esto significará un menor
costo de mantenimiento al evitarse los procesos erosivos, a la vez de un menor impacto
biológico y visual.
Citamos como ejemplo que el 16/07/2015,
♦ Se recomienda tener un plan de ma- a las 21:00 horas la generación diésel de
nejo y control de fuegos en caso de incenSanta Rosa 5MW, aportando al sistema.
dios e implementar las medidas de prevención correspondientes con de coordinación
El impacto está dado por la emisión de
con bomberos de las localidades.
CO2 en la quema de diésel para la genera♦Evitar que los hoyos de fundación ción de energía eléctrica. Según datos ofiestén al descubierto en su parte superior ya ciales de ENARSA el consumo de combusque resultan un peligro para especies ani- tible por unidad de generación a 100% de
carga y condiciones de sitio (Factor de Pomales que pueden caer dentro de ellos.
52
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
La energía eléctrica generada, mediante centrales hidroeléctricas en el
país representa en promedio el 31% del total nacional. Siguiendo este
razonamiento Yaciretá aporta el 44 % de esa energía eléctrica. Es decir un
13,6% del total nacional.
tencia=0,8) es de 140 l/h, considerando que tar el desarraigo, en una zona de crecienlos equipos van a funcionar de forma conti- te actividad económica centro NNE.
nua, el consumo de combustible por día de
la planta genera emisiones de CO2 en un
Socioeconómicamente ayuda al dinatotal de 73.234,2 Kilogramos de CO2/Día. mismo comercial y la prestación de servicios; además de distender las situaciones
También se suman al impacto las piezas de conflicto con los usuarios, que se dan
de repuesto y aceite para mantener la dispo- con picos consumo en verano e invierno. La
nibilidad óptima los equipos. El combusti- situación más crítica se sucede en verano,
ble diésel se almacenado para la operación y se producen cortes suministro eléctrico
por fallas o picos en la demanda que afectan la calidad de servicios y la producción.
6. Conclusiones.
La nueva línea aporta a la mejora del
desarrollo local sustentable, y reemplaza
a una vieja línea que se encuentra sobre
la vera Ruta Nacional Nº 12 que tienen
más de 40 años de antigüedad (Vinculo LAT Corrientes- Saldas). Constituye una infraestructura imprescindible y
básica para permitir el desarrollo y evi-
Resulta una contradicción que con tal
nivel de generación, partiendo de un recurso renovable, no existan infraestructuras
adecuadas para su distribución en la provincia, lo cual justifica la implementación
de estas LAT, siguiendo los cuidados ambientales necesarios y minimizando los impactos, de manera de hacerlos tolerables.
Tabla Nº 5 Impactos en los medios, durante las fases de construcción, operación y abandono.
53
5 - Evaluación de impacto ambiental... SCOZZINA, Emilio Fabián et al.
7. Equipo Investigador.
Los autores del presente artículo forman parte del Grupo de Investigación
en Gestión Ambiental de Redes Eléctricas. Director Magister Ingeniero Scozzina, Emilio Fabián, Dr. Ciencias Biológicas José Luis Fontana de la Facultad
de Ciencias Exactas UNNE. Magister
Ingeniero Agrónomo Héctor Currie, de
la Facultad de Ciencias Agrarias de la
UNNE. Dra. María Eugenia Senosiain
Verrastro de la Facultad de Abogacía de
54
la UNNE. Contacto efscozzina@gmail.
com – Tel. Celular: 0362-15-4527366.
8. Otros trabajos actuales.
El grupo de investigación se encuentra realizando los estudios de impactos
ambientales de las Estaciones Transformadoras en 132 KV de Stella Maris en
la localidad de Goya y la ET de Pirayú en la localidad de Paso de la Patria,
ambos en la provincia de Corrientes.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Molino Savonius. Proyecto de
extensión y marco didáctico en clases
de matemática
Dr. Pablo Carranza (*)
Resumen
En la presente comunicación compartiremos algunas notas referidas a un trabajo
llevado a cabo durante el primer semestre
del año 2015 en el marco de las clases de
matemática de la Tecnicatura en Mantenimiento Industrial de la Universidad Nacional de Río Negro. Este trabajo realizado con
los estudiantes de primer año tomó la forma
institucional de un proyecto de extensión, al
mismo tiempo que para nosotros representó un marco didáctico y pedagógico para el
desarrollo de nuestras clases de matemática.
Se trató del cálculo y construcción de un
molino tipo Savonius para ser instalado en
la vivienda de una pobladora rural del norte de la Patagonia. Comenzaremos describiendo el lugar donde se instaló el molino.
Contexto sociogeográfico
El molino tipo Savonius construido con
los estudiantes fue instalado en un puesto
rural ubicado a unos 50 kms al norte del
lago Pellegrini, provincia de Río Negro, Argentina. La geografía de la zona en cuestión podría describirse como de meseta
semidesértica, coma la mayor parte de la
Patagonia Argentina por cierto. Aquí, las
precipitaciones no superan los 200 mm
anuales, la vegetación es escasa y no solo
por las raras lluvias sino también por los
fuertes vientos predominantes del oeste.
Los pobladores que habitan en la zona de
meseta, suelen tener una economía de subsistencia basada en la cría extensiva de algunos caprinos y/u ovinos. La disponibilidad
de agua es determinante para la ubicación
de sus puestos (casas en el campo). Ellos
suelen localizarse a orillas de vertientes o
como es nuestro caso, donde ha sido posible
encontrar agua en pozos llamados jagüeles.
Nuestro molino fue construido para
una pobladora rural de esta zona de meseta
llamada Yolanda, una mujer de aproximadamente unos 60 años que vive sola en su
puesto, juntos a sus animales. En el puesto,
Yolanda cuenta con dos jagüeles, ninguno
de ellos tiene agua apta para el consumo
humano pero sí para bebida de sus animales y riego de sus árboles. El agua de estos
jagüeles era extraía por Yolanda a mano por
medio de una bomba tipo sapo. Nos propusimos con los estudiantes construir un molino para la extracción de agua y así facilitarle
las tareas a esta pobladora. Describiremos
brevemente el tipo de molino construido.
Molino savonius
El molino de tipo Savonius es un rotor
(*) Universidad Nacional del Comahue. Primeros Pobladores 1224. (8328) Allen. Río Negro
55
6 - Molino Savonius. Proyecto de extensión y marco... CARRANZA, Pablo
reinantes en la zona, optamos por construir
un molino del tipo Savonius. La figura 1
muestra una ilustración de este tipo de molinos donde el rotor está constituido por
medios tambores dispuestos verticalmente y un eje que relaciona el rotor con una
bomba tipo diafragma ubicada al pie del
molino. La bomba a diafragma es la encarSin embargo y dados los fuertes vientos gada de la extracción del agua del jagüel.
de eje vertical. Se le reconocen al menos
dos grandes virtudes a este diseño, por un
lado su facilidad constructiva, por el otro su
economía en términos de piezas a fabricar.
Una de sus principales desventajas reside
en el bajo rendimiento, producto del giro
de una de sus paletas en contra del viento.
Figura 1. Esquema del molino tipo Savonius
Presentaremos brevemente las mo- producción cultural. Entendemos también
tivaciones que guiaron este proyecto. que esta producción cultural puede (y debe
intentarse) ser devuelta a la comunidad mediante acciones que sean de beneficio diMotivaciones
recto y colectivo. También entendemos que
El proyecto tuvo varios objetivos in- esta devolución es factible de realizarse en
terrelacionandos, todos de connotacio- el proceso de aprendizaje de los estudiantes,
nes didácticas. Presentaremos algunos quienes en nuestro caso, y si consideramos
de ellos bajo la forma de motivaciones. sus diferentes procesos de aprendizajes institucionalizados tales como la escuela priLa función social del conocimiento maria y la secundaria, llevan al menos 12
años aprendiendo conceptos disciplinares.
Entendemos que los saberes organizaEn nuestro caso, se consideraron sados bajo la forma de disciplinas son una
56
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
beres de disciplinas tales como Matemática, Física y Estadística. Así, los conocimientos adquiridos anteriormente y los
en proceso en el marco de la Tecnicatura
en Mantenimiento Industrial sirvieron
a los estudiantes para construir e instalar el molino en el puesto de Yolanda.
tió a los estudiantes aprender o resignificar conceptos para que gracias a ellos
las decisiones a tomar fueran fundadas.
Contar con un plano acabado, listo para
ser utilizado, hubiera hecho que los estudiantes limiten sus acciones al cumplimiento de las indicaciones del plano. Es precisamente la ausencia de una guía acabada
La integración de disciplinas
a seguir, la falta de un plano detallado, lo
También entendemos que en la vida que provocó y permitió que los estudianreal, tanto sea profesional como personal, tes tuvieran que reunirse a investigar.
raras son las situaciones donde se utiliFue entonces la necesidad de tomar dezan conceptos de una sola disciplina. Bien
al contrario, consideramos que la mayoría cisiones fundadas lo que motivó el aprendide las situaciones a las que nos enfrenta- zaje y resignificación de conocimientos ya
mos convocan o deberían convocar a varias adquiridos. Entendemos que esto resulta
de ellas para así optimizar su solución. fundamental para un funcionamiento didáctico de este tipo de proyectos. VolvePor ello, en este proyecto nos interesa- remos sobre estos aspectos más adelante.
mos a su integración y tratamiento conEl trabajo colectivo
junto. En efecto, para la construcción e
instalación del molino fueron necesarios
Otro aspecto que nos motivó fue el del
conceptos y métodos de disciplinas varias.
Reconocemos que y por diferentes razones, trabajo colectivo de los estudiantes. Y por
algunas de ellas no pudieron ser convocadas, razones similares expuestas para los conocital es el caso de la sociología por ejemplo. mientos, entendemos que rara vez un problema real se limita a una resolución indiviLos conocimientos como argumentos dual. Consideramos que en la medida en que
la complejidad aumenta, es indispensable el
para las tomas de decisiones
trabajo colectivo para su resolución. es por
En nuestra propuesta, el esquema de ello que nos interesamos en este proyecto a
funcionamiento pretendido para los sabe- favorecer el trabajo en conjunto de los estures adquiridos y los en proceso de adqui- diantes, para que las potencialidades y difisición podría describirse como el de un cultades de trabajar en equipo puedan ser
conjunto de argumentos para las tomas discutidas en clase y así identificar aspectos
de decisiones que el proyecto requería. a mejorar para futuros trabajos colectivos.
El vínculo entre teoría y práctica
En efecto, para nuestro trabajo no se
contó con planos acabados listos para ser
Otro eje que nos interesó tratar fue el de
utilizados como referencia para la consla
reunión
de saberes denominados como
trucción del molino. Lejos de ser para
nosotros una dificultad, consideramos teóricos y prácticos. Entendemos que los
esto como una potencialidad que permi- saberes o conocimientos necesarios para
abordar problemas de la vida real requieren
57
6 - Molino Savonius. Proyecto de extensión y marco... CARRANZA, Pablo
no solo de los formalizados bajo disciplinas tales como Matemática, Física o Estadística, sino que también son necesarios
otros conocimientos vinculados a oficios o
profesiones, saberes que en general no están formalizados (ni valorizados) en este
tipo de carreras pero que resultan fundamentales a la hora de un trabajo concreto.
rencia preestablecidas por un programa, por
ejemplo de matemática, física o estadística,
sino que ella estaba principalmente basada en otra lógica, la del proyecto. Así, los
conocimientos en principio emergían en
el momento en que eran necesarios para la
resolución de alguna problemática referida
a la construcción e instalación del molino.
En efecto, esta integración no sólo fue
requerida sino también reconocida y valorada por los estudiantes y profesores. Para
la construcción e instalación del molino
fueron necesarios entonces los conocimientos dichos teóricos que guiaron las
acciones pero también los llamados prácticos que permitieron ejecutarlas y así
concretar las respectivas construcciones.
El proyecto facilitó también la integración en este sentido. Presentaremos una
síntesis de nuestro esquema didáctico.
A su vez, podemos decir que había dos
niveles de significación para los conceptos. Aquellos conceptos que eran requeridos explícitamente por el proyecto, se
encontraban en el nivel de significación
directo. Por su parte, aquellos que eran necesarios para poder entender y/u operar
los del nivel de significación directo estaban en un nivel que llamamos indirecto.
Esquema didáctico
Como comentamos anteriormente, el
proyecto de construcción e instalación
del molino fue considerado por nosotros como un marco que no solo motivaba a los estudiantes sino que también daba
sentido a los aprendizajes del curso.
Desde el punto de vista didáctico, podemos decir que el proyecto resultó ser un
eje cronológico y un marco de significación
donde los conceptos eran convocados a los
fines de resolver cuestiones ligadas a la fabricación e instalación del molino. Intentaremos resumir estas dos dimensiones interrelacionadas (cronológica y significación).
Los conocimientos del nivel de significación directo respondían a una lógica
de demanda del proyecto, los de nivel de
significación indirecto lo hacían por necesidades epistemológicas. Por ejemplo, un
concepto de nivel de significación directo fue el de función coseno, que permitía
conocer el área de contacto al viento para
así estimar la potencia teórica disponible
en el molino. A ese concepto se le asociaba
un conjunto de conceptos que eran necesarios, sea recordar sea aprender, para poder
comprender el concepto requerido directamente por el proyecto. Tal fue el caso del
estudio de funciones trigonométricas, su
representación gráfica, suma de funciones,
período, teorema de pitágoras, propiedades de ángulos entre rectas paralelas, etc.
Nos parece interesante remarcar que los
Cronología y niveles de significación
niveles de profundización de los niveles de
significación directo e indirecto son regulaLa cronología de aparición de un con- bles en función del nivel de detalle que se
cepto no respondía tanto a razones episte- desee y se pueda trabajar con los estudianmológicas propias a la disciplina de refe- tes. Podemos decir entonces que un proyec58
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
to de este tipo permite trabajar un número
muy importante de temas en función de
cuánto se quiera y pueda profundizar en
cada uno de los niveles comentados. Hemos podido comprobar que el interés que
los alumnos manifiestan y el sentido que le
dan a los conceptos en el nivel de significación indirecto no se ve fuertemente degradado, por lo que los estudiantes continúan
trabajando en esos niveles ya más epistemológicos motivados por el sentido que
proviene del nivel de significación directo.
Este tema está relacionado con uno que
nos parece fundamental, el llamado motivacional, esta vez, como motor para los
estudiantes. Suele ocurrir que los docentes
nos lamentemos que nuestros estudiantes
estudian sólo en proximidad de sus exá-
menes y que su principal interés es el de
aprobar la materia. Aquí, dado que los conocimientos encuentran un sentido o significación más allá del contexto de la clase ,
los estudiantes se ven motivados a trabajar.
En este tipo de propuestas, el compromiso de los estudiantes se desplaza de los
centros convencionales de interés (exámenes, notas, etc.) y se orienta hacia, en
este caso, el compromiso asumido para
con la pobladora de construirle el molino para resolver su problema de agua.
Incluso el compromiso para con el profesor pasa a un segundo plano. En efecto,
hemos observado cómo para los estudiantes y de manera progresiva, el interés por
aprobar la materia retrocede como tema
Figura 2. Montaje del Molino
de interés y cobra protagonismo el cum- beneficiario, en nuestro caso, Yolanda.
plir con el compromiso asumido con el
59
6 - Molino Savonius. Proyecto de extensión y marco... CARRANZA, Pablo
Figura 3. Montaje del Molino
Entendemos que en general este tipo
de compromiso resulta entonces no solo
productivo sino también sostenible. De
hecho fue la fuerte motivación proveniente del compromiso para con la pobladora lo que permitió el trabajo extraclase
necesario a la concreción del proyecto.
La temporalidad
Consideramos que la significación y
el compromiso manifestado por los estudiantes con este tipo de trabajos están relacionados con lo que podríamos llamar la
temporalidad. En otras palabras, los conceptos y métodos estudiados tienen un
sentido en el presente (y admitimos que
también para el futuro). Un presente de
análisis y también de acción, que juntos
permiten una intervención en su comunidad basada en argumentos provenientes
de saberes aprendidos en su formación.
En efecto, la Tecnicatura en Mantenimiento Industrial no cuenta con talleres
propios, por lo que las tareas de construcción de las partes y ensamblado final fueron
realizadas en los hogares de los estudiantes.
Otro ejemplo que ilustra el compromiso de
los estudiantes es el momento de la instalación del molino. Fue en sus vacaciones de
Como docentes solemos justificar a nuesinvierno y luego de dos intensos días de tra- tros estudiantes que lo que están aprendienbajo que juntos a los estudiantes logramos do les servirá en un futuro y más allá que
instalar el molino en el puesto de Yolanda. pueda ser cierto o no, eso puede vivirse como
un tiempo de espera, de latencia, o de inverLas figuras 2 y 3 muestras momentos de sión para un futuro en el mejor de los casos.
la instalación. Cabe acotar que en el puesto
de Yolanda se carece de electricidad, agua,
Con este tipo de proyectos, el aprendizaje
gas y teléfono. Para el montaje, debimos pre- se ve motivado por otra temporalidad, ya no la
ver todos los elementos y herramientas ne- de la espera sino la de la acción en el presente.
cesarias, entre ellos un grupo electrógeno.
60
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Este tipo de propuestas permiten vivenciar a los estudiantes el real uso de los
saberes. Ellos permiten que nuestras acciones sean mejor fundadas, ganando así
en seguridad, en economía y bienestar. En
otras palabras, este tipo de propuesta pone
no en hipótesis sino en actos la utilidad de
los saberes aprendidos. Presentaremos algunas primeras reflexiones a modo de cierre.
Primeras reflexiones
Entendemos que los conceptos de temporalidad y motivación son importantes en
este tipo de trabajos. Aquí, el conocimiento
se vive como convocado para el presente.
Intervenir en el presente racionalmente no
nos parece un aspecto menor para la formación de nuestros estudiantes. Es un mensaje por medio de la acción misma que tiene
implicancias en dos direcciones interrelacionadas: en su rol como miembro de una
comunidad y en su rol como profesional.
En efecto, los mensajes son varios, por un
lado el conocimiento tiene una función colectiva, él sirve no solo para la mejora individual
de quien lo posee sino que permite su intervención real y directa hacia su comunidad.
En lo que respecta a lo profesional, este tipo de trabajos ilustra para
los estudiantes y para la comunidad,
que los saberes resultan más provecho-
sos que las soluciones intuitivas, aproximadas o realizadas por ensayo y error.
En este sentido, este tipo de trabajos
vincula las necesidades reales con sus posibles soluciones. Este vínculo no siempre
es trabajado en las formaciones y creemos
es una de las causas del por qué muchos de
los conocimientos adquiridos en las formaciones iniciales no son luego aplicados en la
vida profesional. Tal es el caso por ejemplo
de estadística donde existen en las empresas
un número importante de datos disponibles
que no son aprovechados para optimizar una
solución a un problema dado. Entendemos
que este tipo de trabajos muestra factualmente por un lado que los saberes son herramientas optimales a los problemas a los que
nos vemos confrontados y por el otro, que
uno puede no solamente ser consumidor
sino también constructor de soluciones.
En lo que respecta a nuestra experiencia personal, podemos decir que el trabajo
a motivado la integración entre profesores, no solo de la Tecnicatura en cuestión
sino también con otras formaciones de la
Universidad. En efecto, estamos elaborando un nuevo proyecto de construcción de un molino savonius donde participan colegas de otras materias de la
carrera (mantenimiento industrial, Física, etc) y colegas de Geología que contribuirán para los estudios de suelo y agua.
61
7 - Diagnóstico del estado de transformadores de potencia... DÍAZ, María Soledad et al
DIAGNÓSTICO DEL ESTADO DE
TRANSFORMADORES DE POTENCIA
MEDIANTE EL ANÁLISIS DE GASES
DISUELTOS (DGA)
Ing. DÍAZ, María Soledad, Ing. SCHMIDT, Erardo (*)
RESUMEN
El objeto principal del presente trabajo,
se enfocó en presentar un panorama general del estado actual de un total de diecinueve (19) Transformadores de Potencia,
empleando como herramienta el Análisis
de Gases Disueltos (DGA), con base en
los registros de análisis cromatográficos,
ordenes de mantenimiento preventivo/
correctivo y registro histórico de cada unidad ejecutada durante el período 2014.
de un plan de mantenimiento preventivo.
El proceso de análisis comenzó con la
recopilación de la documentación pertinente: Informe de análisis cromatográficos y registros de tareas de mantenimiento; se estableció un diagnóstico de cada
unidad en base al análisis y a los criterios
mencionados anteriormente, finalmente
se realizó una evaluación de los resultados obtenidos y se presentaron las conclusiones y recomendaciones al respecto.
Esta prueba se basa en la separaPALABRAS CLAVE: Análisis de
ción de la muestra en sus distintos com- Gases Disueltos, Cromatografía; Transpuestos, detectando los gases claves formadores de Potencia, Diagnóstico
o característicos presentes en el aceite, los cuales contribuyan a identifiDIAGNÓSTIGO
INTEGRADO
car la presencia de una falla incipiente. DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA
En el informe, se analizó el contenido de
gases disueltos a través de cuatro métodos
Dentro del sistema de aislamiento se ende interpretación (las relaciones de Rogers, cuentra el aceite dieléctrico el cual además
las relaciones de Dornenburg, método Gas de funcionar como barrera dieléctrica entre
Clave y el Triángulo de Duval), además de los componentes del transformador y ser reuna serie de criterios de evaluación, los cua- frigerante, brinda gran información del esles proporcionaron un diagnóstico parcial tado de funcionamiento del transformador.
del estado de las unidades transformadoras. El análisis cromatográfico forma parte
Con el deterioro de los materiales aislan(*) TECNO TRANS; Av. José Ingenieros 434; Oberá; Misiones. Ing. DÍAZ, María Soledad; marysol_diaz@hotmail.
com.ar; (03756-15619262) - Ing. SCHMIDT; Erardo; [email protected]; (03755-15673855)
62
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
tes se forman diferentes tipos de gases que se
van diluyendo en el aceite aislante y que pueden evidenciar la presencia de una falla dentro del transformador, a través de una buena
interpretación se puede llegar a detectar fallas incipientes y actuar en forma correctiva,
evitando así la generación de fallas mayores
y la interrupción del suministro eléctrico.
dentro de la cuba; la distribución de éstos
gases puede estar relacionada con el tipo
de avería del suministro, y la tasa de generación de gas puede indicar su severidad”. (SARRIA ARIAS et al., 2014).
El diagnóstico mediante el Análisis de
Gases Disueltos (DGA), se emplea desde
“Los materiales aislantes en transfor- el año 1960 para la detección de averías inmadores se descomponen liberando gases cipientes en Transformadores de Potencia.
Ilustración 1. Diagrama conceptual de la aplicabilidad del DGA. Fuente: SARRIA ARIAS et al., 2014.
Mencionado lo anterior, es necesario determinar las condiciones en que se
encuentra el aceite aislante mediante un
análisis cromatográfico, el cual debe estar
contemplado en el programa de mantenimiento preventivo anual del transformador;
con el objetivo de recolectar información
acerca de la cantidad de gases disueltos y
análisis físico químicos. Para las unidades
observadas, estos análisis son efectuados
por un laboratorio externo, con la periodicidad anteriormente mencionada, excepto
cuando se detecta una condición anormal.
desempeño de los diecinueve (19) Transformadores de Potencia, a partir del año 2010;
haciendo hincapié en los resultados del último informe de análisis cromatográfico del
año 2014 de cada unidad transformadora.
Cada unidad transformadora se evaluó y
analizó aplicando los métodos de Análisis
de Gases Disueltos (DGA) por los siguientes criterios: Diagnóstico Dornenburg, Método Roger, Triángulo de Duval y Gas Clave, además de una serie de criterios, todos de
amplia utilización para la estimación de posibles fallas en el análisis de Transformadores
de Potencia. En la Tabla Nº5, se muestran
Con el objetivo de obtener un análisis los criterios de relación para las diecinueintegral, se analizaron los parámetros de ve unidades transformadoras analizadas. A
63
7 - Diagnóstico del estado de transformadores de potencia... DÍAZ, María Soledad et al
continuación se presenta una breve descrip- nes de gases R1:CH4/H2; R2:C2H2/
ción de los métodos y criterios utilizados: C2H4,
R3:C2H2/CH4,
R4:C2H6/
C2H2, presenta la desventaja que solo se
• Diagnóstico Dornenburg: Se basa puede aplicar si existe una cantidad adeen cuatro relaciones entre concentracio- cuada de gases disueltos en el aceite.
• Método Roger: Este método introduce una nueva relación entre los gases Etileno (C2H4) y Acetileno (C2H2), los cuales requieren de una temperatura elevada
para generarse, a su vez elimina las relaciones entre Etano (C2H6) y Metano (CH4),
debido a que considera que las mismas no
contribuyen en la identificación de la falla.
• Triángulo de Duval: Duval emplea un triángulo equilátero compuesDónde: x es la concentración de Aceto por tres vértices: %CH4; %C2H2 y
tileno
(C2H2) en ppm; y es la concentra%C2H2. Esta técnica propone un sistema de ecuaciones para el cálculo de las ción de Etileno (C2H4) en ppm y z es la
concentraciones en partes por millón. concentración de Metano (CH4) en ppm.
64
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
• Gas Clave: Esta técnica de- de los gases individuales en vez de
tecta la falla mediante la medición calcular las proporciones del gas.
El aceite genera gases como acetileno (C2H2), hidrógeno (H2), metano
(CH4), etileno (C2H4) y etano (C2H6),
mientras que la celulosa o papel gene-
ra CO y CO2 (IEC 60599, 2007), “la
vida del transformador es la vida del papel”,
este tipo de aislamiento está considerado
como el eslabón más débil en la cadena.
65
7 - Diagnóstico del estado de transformadores de potencia... DÍAZ, María Soledad et al
Los gases de falla se pueden dividir en tres y 1250ppm, mientras que la norma IEEE
grandes categorías: Descarga Corona o Des- C57.104 (2008) plantea que este valor puecarga Parcial; Calentamiento térmico y Ar- de ser máximo 700ppm.
queo, las mismas difieren en la intensidad de
♦ Relación Etano (C2H6)/Etileno
energía, la más severa ocurre con el Arqueo.
(C2H4): Si aparece C2H4 sin C2H2 y el
diagnóstico que se da es “punto caliente en
Clasificación de los Gases:
el aislamiento sólido”, lo que es cierto, pero
♦ Hidrocarburos: Metano (CH4); se ignora la existencia de descargas parciaEtano (C2H6); Etileno (C2H4); Acetileno les en el aislamiento sólido. Si en este caso
la relación CO/CO2 > 0,1, debe suponerse
(C2H2) e Hidrógeno (H2).
la superposición de estos dos efectos; igual♦ Óxido de Carbono: Monóxido mente una relación C2H6/C2H4> 1 indica
de Carbono (CO) y Dióxido de Carbono siempre descargas parciales.
(CO2).
♦ Contenido de Agua (H2O): El
♦ Gases Libres: Nitrógeno (N2) y agua disuelta afecta las propiedades dieléctricas del aceite. Un alto contenido de agua
Oxígeno (O2).
acelera la degradación química del papel
♦ Relaciones entre Monóxido de aislante. Las Normas establecen un valor en
Carbono (CO) y Dióxido de Carbono el contenido de H2O por debajo de las 20
(CO2): En los siguientes rangos 0.3≤CO/ ppm, a su vez indican que un valor a partir
CO2≤0.7 y 3≤CO2/CO≤11, las mismas de 10 ppm se considera observable.
determinan si existen fallas que involucran
♦ El contenido general de gases de
a la celulosa, ya que se tratan de los principales componentes de su combustión. El aire (GA): Representa la relación existente
estado del aislamiento sólido se refleja en la entre los gases libres (O2 y N2), se debe
relación monóxido-dióxido (CO2/CO), el encontrar por debajo del valor de 4% estacontenido de CO2 es alto con respecto al blecido por la norma de uso general para
CO, esto indica una falta de enfriamiento transformadores herméticos que se encueny sobrecalentamiento general en las unida- tren en explotación.
des. La Oxidación y calentamiento térmico
del aceite causa producción de CO y CO2;
CONCLUSIONES Y RECOMENun valor de relación de CO2/CO superior a
DACIONES
11 indica la posibilidad de existencia de una
falla del tipo térmica.
•Considerando los criterios que relacionan
CO y CO2, todos los Transforma♦ Total de Gases Combustibles Disueltos (TDCG): Según la norma IEC dores de Potencia analizados, se encuentran
60599 (2007), el límite de aceptación del fuera del rango establecido para la relación
TDCG en el aceite de un Transforma- CO2/CO, lo que indica un calentamiento
dor de Potencia debe estar entre 560ppm térmico a baja temperatura.
66
Tabla 5. Criterios y métodos de análisis para el total de las unidades transformadoras. Fuente: Elaboración propia.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
67
7 - Diagnóstico del estado de transformadores de potencia... DÍAZ, María Soledad et al
•En cuanto al criterio del Total de
Gases Combustibles Disueltos (TGDC),
todas las unidades transformadoras cumplen con la condición establecida por la
Norma IEC 60599, las unidades X6; X15,
X17 y X19, presentan valores entre 467 y
502 ppm, los cuales pueden ser considerados relativamente altos por la Norma IEEE
C57.104 (2008).
• Las unidades X1; X2; X5; X6; X10;
X11; X16 y X18, poseen una relación de
C2H6/C2H4>1, la cual indica la presencia
de pequeñas descargas parciales en el aislamiento sólido, las cuales se superponen con
una falla asociada al envejecimiento térmico normal.
la rigidez dieléctrica y de la resistividad y
un aumento del factor de disipación dieléctrica. Un alto contenido de agua acelera la
degradación química del papel aislante. Las
unidades X9; X12; X15; X16 y X19 presentan valores de contenido de agua observables.
• De acuerdo a los Criterios de Diagnóstico por DGA, las Unidades X3; X4; X8;
X11; X12; X13; X14 y X17, se encuentran
funcionando normalmente. Los valores de
monóxido y dióxido de carbono corresponden a un envejecimiento normal del papel
aislante (celulosa).
• Las Unidades X1; X2; X5; X6; X7;
X9; X10; X15; X16; X18 y X19 presentan
valores de relaciones observables y los diferentes criterios de diagnóstico indican la
posible existencia de fallas de origen térmico, las cuales comprometen al aislamiento
sólido (papel aislante). Se recomienda efectuar dos análisis cromatográficos por año.
•El contenido general de gases de
aire (GA) la cual representa la relación
existente entre los gases libres (O2 y N2),
se debe encontrar por debajo del valor de
4% establecido por la norma de uso general
para transformadores herméticos que se encuentren en explotación; la mayoría de las
unidades cumple con dicha condición, salvo
•Es prematuro concluir con un prola unidad X5, la cual presenta un valor de
nóstico
y diagnóstico del estado operativo
GA del 7.09%, por lo que se recomienda
efectuar una desgasificación en dicho trans- real de cada transformador, debido a que es
necesaria la obtención de más datos a traformador.
vés de otros controles y/o ensayos (Termo•El contenido de agua (H2O), repre- grafía infrarroja, Análisis de Respuesta en
senta otro parámetro de análisis, su presen- Frecuencia, Descargas Parciales, etc.), que
cia puede afectar las propiedades dieléctri- permitan aportan evidencia a favor de los
cas del aceite, provoca una disminución de criterios anteriormente mencionados.
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Vol.24, Nº36, pp. 105-122. ISSN 01211129. Bogotá-Cundinamarca, Colombia.
69
8 - Infraestructuras críticas: Sectores necesitados de un modelo... SAID, Carlos Gerardo
Infraestructuras críticas:
sectores necesitados de un modelo
de Ciberseguridad
Carlos Gerardo Said (*)
RESUMEN
La investigación propuesta tiene como
objetivo tratar la aplicación y la gestión
de las prácticas de seguridad cibernética asociados con la tecnología de la información y la tecnología operativa en
relación con los entornos de redes de
producción industrial (SCADA-ICS).
No pretende sustituir otras actividades
relacionadas con la ciberseguridad , programas , procesos , o enfoques que las organizaciones del subsector del petróleo y
el gas natural han implementado o tienen
intención de poner en práctica, incluyendo
las actividades de ciberseguridad asociados
con la legislación, los reglamentos , las políticas, iniciativas particulares, o los requisitos propios de la misión del negocio.
ABSTRACT
The proposed research aims to address the
implementation and management of cyber security practices associated with information technology and operational technology regarding network environments
of industrial production (SCADA-ICS).
Not intended to replace other activities related to cybersecurity, programs, processes, or
approaches that organizations of downstream
petroleum and natural gas have implemented or intend to implement, including cybersecurity activities associated with legislation,
regulations, policies, private initiatives, or
the requirements for the business mission.
The guidance in this research program is
to complement a comprehensive cybersecurity
specific areas and industries of oil and gas.
La orientación en esta investigación es
complementar un programa integral de sePALABRAS CLAVES: SCADA, ICS,
guridad cibernética de las áreas específicas Ciberseguridad, Infraestructuras Críticas.
y en las industrias del petróleo y del gas.
(*) Decano – Facultad de Ingeniería Universidad Católica de Salta - UCASAL, Argentina - [email protected]
Dirección: Facultad de Ingeniería Ciudad Universitaria – Campo Castañares – A4400EDD – Salta – Argentina
Celular: 011-1569720971
70
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
1.INTRODUCCION
Esto tiene un costo - muchos de los
mismos problemas de seguridad que han
La industria del petróleo y la del gas son afectado a los sistemas de negocios ahora
dos industrias con características similares aparecen en los sistemas SCADA.
y también individuales. Estos incluyen la
exploración, recolección, producción, transLos sistemas de control están expuestos
formación, almacenamiento y transporte de a amenazas de seguridad cibernética para
petróleo y gas natural. El petróleo y el gas los cuales nunca fueron diseñados.
natural son almacenados en diversas partes,
y se transporta a través de miles de kilómeLos ataques cibernéticos en los sistemas
tros, por medio de tuberías, canales, ferro- de automatización fueron considerados por
carriles y rutas.
muchos como un problema teórico hasta
el descubrimiento de Stuxnet en julio de
Aquellos que trabajan con SCADA 2010. En ese momento, el mundo cambió
(Supervisory Control and Data Acquisi- para los proveedores de automatización,
tion) o sistemas de control industrial (ICS, hackers, delincuentes e incluso los gobierIndustrial Control Systems) en la indus- nos.
tria de petróleo y gas son conscientes de
la presión para aumentar la productividad
Stuxnet fue diseñado específicamente
y reducir costos a través de la integración para atacar a los productos de automatizade redes.
ción. Es capaz de descargar la información
del proceso, de realizar cambios en la lógica
Por ejemplo, el intercambio de datos en de los PLC, y luego cubrir sus pistas.
tiempo real de las operaciones de campo
con los grupos de gestión es una práctica
Empleó vulnerabilidades previamenestándar para la mayoría de las empresas. te desconocidas para difundirse. Lo sufiDel mismo modo, la demanda de servicios cientemente potente como para evadir las
de asistencia técnica a distancia ha hecho tecnologías de seguridad de última generaque muchos de los sistemas de control de ción.
las tuberías se tornen accesibles a través de
tecnologías basadas en Internet.
El objetivo previsto de Stuxnet fueron
las centrifugadoras de enriquecimiento de
Al mismo tiempo, los propios sistemas uranio utilizados por Irán en su programa
SCADA han cambiado radicalmente. Re- de armamento nuclear. Tomado el control
des propietarias han sido reemplazadas con del sistema de automatización, el malware
equipos que utilizan tecnología Ethernet.
es capaz de volver a configurar los controladores de la centrífuga, haciendo que el
Estaciones de operador asignadas histó- equipo se destruya lentamente a sí mismo.
ricamente a un destino específico han sido
reemplazados con equipos que ejecutan
El impacto real de Stuxnet comenzó a
Windows ™ y el software de TI, tales como aparecer después de que el propio malware
lectores de PDF y navegadores web. Estos era historia.
están hoy instalados en cada centro de estación o de control.
Gracias a la publicidad de Stuxnet, hac71
8 - Infraestructuras críticas: Sectores necesitados de un modelo... SAID, Carlos Gerardo
kers y criminales descubrieron que los productos SCADA / ICS son objetivos atractivos. Estos sistemas pronto se convirtieron
en blanco de elección para las divulgaciones
de seguridad pública.
tructura y sistemas de empresas industriales.”
A finales de octubre, Symantec dio a conocer detalles de un tercer ataque dirigido
a 25 empresas que participan en la fabricación de productos químicos y materiales
avanzados.
En 2011 ICS-CERT liberaron 104 avisos de seguridad para los productos SCADA / ICS, de 39 proveedores diferentes.
Antes de Stuxnet, se habían informado
Se llamaron a estos ataques los “ataques
sólo cinco 5 vulnerabilidades SCADA.
Nitro”.
Lo que fue particularmente preocupante
es que el código de ataque publicado para el
40% de estas vulnerabilidades. Esto significaba que los ciber-terroristas sabían dónde encontrar vulnerabilidades en SCADA/
productos ICS, y tenían además el software
para explotarlos.
Stuxnet también mostró al mundo el poder de un ‘malware’ ICS bien diseñado. Podría destruir el equipo y apagar los sistemas
críticos.
En Febrero de 2011, un nuevo ataque
contra la industria fue expuesto. En un
documento titulado “Global Energy ciberataques: Noche del Dragón”, se describe
una actividad de amenaza cibernética que
estaba robando datos confidenciales, como
las ofertas de campos petroleros y datos de
las operaciones SCADA de las empresas de
energía y petroquímica.
Una de las vulnerabilidades más importantes de una red ICS / SCADA son los
protocolos: OPC-UA, OPC-DA, ICCP,
MODBUS, DNP3 entre otros.
2. TEXTO PRINCIPAL
La industria del petróleo y la del gas son
dos industrias con características similares
y también individuales. Estos incluyen la
exploración, recolección, producción, transformación, almacenamiento y transporte de
petróleo y gas natural. El petróleo y el gas
natural son importados, así como de producción nacional, almacenados en diversas
partes de la Nación, y se transporta a través
de miles de kilómetros, a través de tuberías,
canales, ferrocarriles y rutas.
A principios de Octubre de 2011, se
anunció el descubrimiento de un nuevo troyano llamado “Duqu”. Este malware dirigido utiliza en gran parte el mismo código
fuente de Stuxnet.
El petróleo y gas natural están hechos de
compuestos de hidrocarburos que se originan en depósitos subterráneos. El petróleo
crudo es un líquido que debe ser llevado a
la superficie, eliminados los gases, agua y
otras impurezas, y luego transportado a las
instalaciones de procesamiento (refinerías
de petróleo), en los que se derivan los productos terminados.
A decir de Symantec: “El propósito de
Duqu es reunir datos de inteligencia y los
activos de entidades tales como: infraes-
Productos derivados del petróleo crudo
incluyen gasolina, querosén, combustible de
aviación, combustible diésel, combustible
72
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
para calefacción, el aceite pesado, lubrican- equipos que utilizan tecnología Ethernet.
tes, ceras, asfalto y gas licuado de petróleo,
así como una serie de precursores petroquíEstaciones de operador asignadas histómicos.
ricamente a un destino específico han sido
reemplazados con equipos que ejecutan
Similar al petróleo crudo, el gas natural Windows ™ y el software de TI, tales como
se produce, se eliminan los líquidos y otras lectores de PDF y navegadores web. Estos
impurezas y, a continuación, se transporta están hoy instalados en cada centro de esa través de oleoductos a las instalaciones tación o de control.
de procesamiento de gas que separan los
componentes más pesados del gas, dejando
Estas nuevas tecnologías están permiun producto compuesto casi enteramente tiendo a las empresas implementar prácde metano. A continuación, el metano se ticas ágiles y rentables de negocios. Destransporta como gas natural limpio para el afortunadamente, también tienen un costo
almacenamiento a granel, los consumidores - muchos de los mismos problemas de seindustriales y viviendas individuales.
guridad que han afectado a los sistemas de
negocios ahora aparecen en los sistemas
La licuefacción del gas natural hace que SCADA.
una concentración más densa del gas natural y permite que el gas natural licuado
Los sistemas de control de la tubería
(GNL) sea transportado económicamente están expuestos a amenazas de seguridad
a través de camiones/buques cisterna, en cibernética para los cuales nunca fueron dilugar de tuberías.
señados.
Aquellos que trabajan con SCADA o
2.1 Stuxnet – un generador de cambios.
sistemas de control industrial (ICS) en la
industria de petróleo y gas son conscientes
Los ataques cibernéticos en los sistemas
de la presión para aumentar la productivi- de automatización fueron considerados por
dad y reducir costos a través de la integra- muchos como un problema teórico hasta
ción de redes.
el descubrimiento de Stuxnet en julio de
2010. En ese momento, el mundo cambió,
Por ejemplo, el intercambio de datos en no sólo para las empresas de petróleo y gas,
tiempo real de las operaciones de campo sino también para los proveedores de autocon los grupos de gestión es una práctica matización, hackers, delincuentes e incluso
estándar para la mayoría de las empresas. los gobiernos.
Del mismo modo, la demanda de servicios
de asistencia técnica a distancia ha hecho
Stuxnet fue diseñado específicamente
que muchos de los sistemas de control de para atacar a los productos de automatizalas tuberías se tornen accesibles a través de ción de Siemens. Es capaz de descargar la
tecnologías basadas en Internet.
información del proceso, de realizar cambios en la lógica de los PLC, y luego cubrir
Al mismo tiempo, los propios sistemas sus pistas.
SCADA han cambiado radicalmente. Redes propietarias han sido reemplazadas con
Empleó vulnerabilidades previamente
73
8 - Infraestructuras críticas: Sectores necesitados de un modelo... SAID, Carlos Gerardo
desconocidas para difundirse. Es lo suficientemente potente como para evadir las
tecnologías de seguridad de última generación.
sos de seguridad para los productos SCADA / ICS, de 39 proveedores diferentes.
Antes de Stuxnet, se habían informado
sólo cinco 5 vulnerabilidades SCADA.
El objetivo previsto de Stuxnet fueron
las centrifugadoras de enriquecimiento de
uranio utilizados por Irán en su programa
de armamento nuclear. Tomado el control
del sistema de automatización, el malware
es capaz de volver a configurar los controladores de la centrífuga, haciendo que el
equipo se destruya lentamente a sí mismo.
Lo que fue particularmente preocupante
es que el código de ataque publicado para el
40% de estas vulnerabilidades. Esto significaba que los ciber-terroristas sabían dónde
encontrar vulnerabilidades en SCADA/
productos ICS, y tenían además el software
para explotarlos.
En 2011 ICS-CERT liberaron 104 avi-
A diferencia de Stuxnet, es un ladrón de
Stuxnet también mostró al mundo el
Stuxnet tenía un objetivo específico, pero poder de un ‘malware’ ICS bien diseñado.
al igual que todos los ataques, cibernéticos Podría robar secretos corporativos, destruir
el equipo y apagar los sistemas críticos. Y
o convencionales hubo daños colaterales.
mientras Stuxnet parecía haber sido creaVarias empresas en los EE.UU. tenían los da por razones políticas, las oportunidades
PLC que fueron reconfigurados por Stux- para la explotación empresarial eran evinet, probablemente por accidente. Ningún dentes tanto para los gobiernos como para
daño real ocurrió, pero una gran cantidad los delincuentes.
de mano y detenciones de servicios ocurrieEra cuestión de tiempo antes de que
ron por esto.
alguien decidiera reutilizar las técnicas de
Estos problemas se detuvieron; ‘so- Stuxnet para ir tras otras víctimas.
luciones’ al software y firmas de antivirus
En Febrero de 2011, un nuevo ataque
pronto condujeron Stuxnet a la extinción.
contra la industria fue expuesto. En un
Pero, el problema no termina ahí.
documento titulado “Global Energy cibe2.2 Stuxnet – un generador de cambios. rataques: Noche del Dragón”, se describe
una actividad de amenaza cibernética que
El impacto real de Stuxnet comenzó a estaba robando datos confidenciales, como
aparecer después de que el propio malware las ofertas de campos petroleros y datos de
las operaciones SCADA de las empresas de
era historia.
energía y petroquímica.
Gracias a la publicidad de Stuxnet, hacA principios de Octubre de 2011, se
kers y criminales descubrieron que los proanunció
el descubrimiento de un nuevo troductos SCADA / ICS son objetivos atractivos. Estos sistemas pronto se convirtieron yano llamado “Duqu”. Este malware dirigien blanco de elección para las divulgaciones do utiliza en gran parte el mismo código
fuente de Stuxnet.
de seguridad pública.
74
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
información y no parece apuntar directamente a los sistemas de PLC. Sin embargo,
de acuerdo con Symantec: “El propósito de
Duqu es reunir datos de inteligencia y los
activos de entidades tales como: infraestructura y sistemas de empresas industriales ... Los atacantes están buscando información, tales como documentos de diseño
que podrían ayudarles a montar un ataque
futuro en diversas industrias, incluyendo los
sistemas de control e instalaciones de las
industrias “.
ben ser específicas para la industria, y es
el objetivo de esta propuesta de investigación)
•La implementación de estos cambios mejorará la postura de “defensa en
profundidad” para cualquier tubería ICS /
SCADA y ayudará a proteger las operaciones contra el espionaje cibernético.
•Se necesita una mejor seguridad
SCADA con urgencia; esperar el próximo
‘malware’ puede ser demasiado tarde.
A finales de octubre, Symantec dio a conocer detalles de un tercer ataque dirigido
2.3 Propuesta de investigación
a 25 empresas que participan en la fabricación de productos químicos y materiales
La investigación propuesta tiene como
avanzados.
objetivo tratar la aplicación y la gestión de
las prácticas de seguridad cibernética asoSe llamaron a estos ataques los “ataques ciados con la tecnología de la información
Nitro”, Symantec reportó: “El propósito de y la tecnología operativa en relación con los
los ataques parece ser el espionaje indus- entornos en los que operan .
trial, la recolección de propiedad intelectual
para obtener ventaja competitiva.”
No pretende sustituir otras actividades
relacionadas con la ciberseguridad , prograUna de las vulnerabilidades más impor- mas , procesos , o enfoques que las organitantes de una red ICS / SCADA: los pro- zaciones del subsector del petróleo y el gas
tocolos.
natural han implementado o tienen intención de poner en práctica, incluyendo las
• OPC-UA
actividades de ciberseguridad asociados con
la legislación, los reglamentos , las políticas,
• OPC-DA
iniciativas particulares, o los requisitos propios de la misión del negocio.
• ICCP
La orientación en esta investigación es
complementar un programa integral de se• MODBUS
guridad cibernética de las áreas específicas.
• DNP3
2.3.1 Planteo de la investigación
Qué podemos intentar hacer?
Repetidas intrusiones cibernéticas en
•Incluir evaluaciones de seguridad organizaciones de todo tipo ponen de macomo parte de los procesos de manteni- nifiesto la necesidad de mejorar la segurimiento periódico. (Estas evaluaciones de- dad cibernética. Las amenazas cibernéticas
75
8 - Infraestructuras críticas: Sectores necesitados de un modelo... SAID, Carlos Gerardo
siguen creciendo y representan uno de los
riesgos operativos más serios que enfrentan
las organizaciones modernas. La seguridad
de la sociedad y económica depende del
funcionamiento confiable de la infraestructura crítica frente a esas amenazas.
organizaciones a desarrollar y mejorar sus
capacidades en términos de ciberseguridad.
Como resultado, las prácticas sugeridas
en el modelo deben estar en un nivel de
abstracción de modo que pueden ser interNo solo es una cuestión de protección pretados por las organizaciones de diversas
de la infraestructura crítica (como concep- estructuras, funciones y tamaños.
to abstracto), la economía depende de la
operación sustentable de organizaciones de
El modelo debe probarse con entidades
todo tipo. Un modelo de ciberseguridad es- del sector privado, público o mixto, para vapecífico para la industria del Petróleo y Gas lidar que proporcionaría información valiopuede ayudar las organizaciones de dicha sa para la evaluación y para recoger retroacategoría a evaluar y mejorar sus programas limentación que permita su mejora, y en un
de seguridad cibernética.
posterior estadío, autocorrección.
Lo enunciado nos hace presumir la exisLos Dominios específicos que deberían
tencia de características diferenciales y/o ser atendidos por el programa de Gestión
únicas para las mencionadas industrias.
de la Ciberseguridad (orientado a las industrias del gas y el petróleo) son:
El modelo propuesto debe poder utilizarse para:
• Gestión de Riesgos.
• Fortalecer las capacidades de ciber•Identificación de Activos y Gestión
seguridad en el subsector del gas y el petró- de la Configuración.
leo.
• Gestión de las Identidades y Ad• Permitir a las organizaciones eva- ministración de Accesos.
luar y comparar de manera consistente y
repetitiva sus capacidades de ciberseguri• Gestión de las Amenazas y Vulnedad.
rabilidades.
•Compartir conocimientos, mejores
•Análisis del Contexto y su Gesprácticas y referencias, como un medio para tión.
mejorar las capacidades de ciberseguridad.
• Gestión del Intercambio de Infor• Permitir a las organizaciones dar mación y las Comunicaciones.
prioridad a las acciones e inversiones para
mejorar la ciberseguridad.
•Eventos y Respuesta a Incidentes,
Continuidad de la Operación.
El modelo debe ser desarrollado para
proporcionar una conducta descriptiva, no
•Cadena de Suministro y Gestión de
prescriptivo, orientación para ayudar a las las Dependencias Externas.
76
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
•
Gestión de la Fuerza Laboral.
• Determinación del riesgo para poder cumplir con las prestaciones de servi• Gestión del Programa de Ciberse- cios esenciales. Su identificación y documentación.
guridad.
• Gestionar un registro de riesgos
Cada dominio debe entenderse como
una agrupación lógica de las prácticas de para asegurarse de que son monitoreados y
se generaron respuestas en forma oportuna;
seguridad cibernética.
seguimiento e identificación de tendenCada uno de los dominios del modelo cias.
debería contener un conjunto estructurado
• Gestión de un diagrama de arquide prácticas de seguridad cibernética.
tectura de red que identifica los activos críCada conjunto de prácticas representa ticos y muestra cómo están conectados y
las actividades que una organización puede cuáles están expuestos a Internet. Recursos
llevar a cabo para establecer la capacidad y como servidores Web que tienen solicitudes
de Internet se consideran en mayor riesgo
madurez en el dominio.
que aquellas que no lo hacen.
Por ejemplo, el dominio de Gestión de
•Los activos digitales que dan soporRiesgos es un conjunto de prácticas que una
organización puede llevar a cabo para esta- te a los de mayo exposición (por ejemplo
blecer y madurar su capacidad de gestión un servidor de base de datos detrás de un
servidor Web , están en el segundo nivel de
del riesgo de la seguridad cibernética.
riesgo y así sucesivamente.
Trataremos los aspectos que propone•El diagrama de red debería incluir
mos incluir en el ‘framework’ o marco de
referencia para la ‘Gestión de Riesgos’ en activos como los firewalls y dispositivos de
ciberseguridad, aplicada a las industrias en detección de intrusiones (IPSs, UTM, IPSs
NG, etc..), por ello el riesgo básico de un
cuestión (petróleo y gas).
activo se definiría en función de cómo está
• Desarrollo de una estrategia de ges- protegido basado en los controles de segutión del riesgo empresarial que identifica su ridad.
tolerancia y la estrategia para la evaluación,
•El riesgo final para cada activo surrespuesta y seguimiento de los riesgos de cigirá de combinación de la importancia del
berseguridad.
activo en la prestación de los servicios esen• Determinación de un consejo de ciales y su exposición sobre la base de las
administración el cual revisa esta estrategia redes y arquitecturas de ciberseguridad.
con una determinada frecuencia (o ante la
Para todos los aspectos mencionados
aparición de amenazas, vulnerabilidades no
previstas y de potencial alto impacto) para identificaremos las políticas, procedimienasegurarse de que permanece alineada con tos y técnicas, para luego parametrizar y
los objetivos referidos a la ciberseguridad, aplicar los mismos a una empresa específica.
de la organización.
77
8 - Infraestructuras críticas: Sectores necesitados de un modelo... SAID, Carlos Gerardo
Veamos ahora los aspectos mínimos
• Fortalecer las capacidades de ciberque debería incluir un ‘framework’ o marco seguridad en el subsector del gas y el petróde referencia para la ‘Gestión de amena- leo.
zas y vulnerabilidades’ en ciberseguridad,
• Permitir a las organizaciones evaaplicada a las industrias en cuestión (petróluar y comparar de manera consistente y
leo y gas).
repetitiva sus capacidades de ciberseguri•Examinar los tipos de amenazas a dad.
las que normalmente responde la organi•Compartir conocimientos, mejores
zación, incluyendo software malicioso, ataques de denegación de servicio, y los ataques prácticas y referencias, como un medio para
mejorar las capacidades de ciberseguridad.
de grupos ciber activistas.
• Permitir a las organizaciones dar
• Desarrollar y documentar el perfil
prioridad
a las acciones e inversiones para
de amenaza de la organización en todas sus
mejorar la ciberseguridad.
áreas/sectores/actividades.
•Identifica r fuentes confiables de información que permitan la identificación
de amenazas de forma rápida y estar en
condiciones de consumir y analizar la información sobre amenazas publicadas por
fuentes tales como los CERT, Centros de
intercambio de información y de análisis
(ISAC), Sistemas de Respuesta de Emergencia y Control de la Ciber- Industria, de
forma tal de iniciar una respuesta eficaz.
El modelo debe ser desarrollado para
proporcionar una conducta descriptiva, no
prescriptivo, orientación para ayudar a las
organizaciones a desarrollar y mejorar sus
capacidades en términos de ciberseguridad.
Como resultado, las prácticas sugeridas
en el modelo deben estar en un nivel de
abstracción de modo que pueden ser interpretados por las organizaciones de diversas
•Hacer uso del Foro de Respues- estructuras, funciones y tamaños.
ta a Incidentes y Equipos de Seguridad
El modelo debe probarse con entidades
(FIRST), el Common Vulnerability Scoring System (CVSS) para identificar los del sector privado, público o mixto, para vaimpactos potenciales de las vulnerabilida- lidar que proporcionaría información valiodes de software conocidas. Esto permitiría sa para la evaluación y para recoger retroaa la organización priorizar las actividades de limentación que permita su mejora, y en un
mitigación y reducción de riesgo/impacto posterior estadío, autocorrección.
de acuerdo con la importancia de las vulneDeben desarrollarse las estrategias bárabilidades.
sicas para todos los dominios enumerados
(hemos desarrollado brevemente en esta
2.3.2 Metodología
ponencia dos de ellos, a título de clarificar
Desarrollo del modelo propuesto, el cual la propuesta).
debe poder utilizarse para:
78
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
3.CONCLUSION
No es posible en el estado actual emitir conclusiones. Podemos mencionar lo
siguiente (http://www.energyglobal.com/
downstream/special-reports/29052015/
How-can-SCADA-security-be-improvedfor-oil-and-gas-companies-089/):
“De acuerdo con el informe recientemente lanzado, 2015 - Informe Anual de
Amenazas de Seguridad - DELL, los ataques a redes SCADA están en aumento. El
informe encontró que en 2014 el número
de ataques contra Sistemas de Control y
Adquisición de Datos (SCADA) se duplicó en comparación con el año anterior. La
mayoría de estos ataques se produjeron en
REFERENCES
Finlandia, el Reino Unido y los EE.UU.,
probablemente debido al hecho de que en
estos países los sistemas SCADA tienen
más probabilidades de estar conectado a internet. El Informe de Dell se produce después de los hallazgos de los EE.UU.”.
Nuestro país (Argentina) carece de un
marco de seguridad para estas infraestructuras esenciales para una nación. La región
latinoamericana adolece de la misma falencia. El desarrollo de un marco como el
propuesto, y su aplicación en la industria es
esencial hoy y crecerá su necesidad día a día
en virtud de la cantidad de ataques a redes
ICS-SCADA (infraestructuras críticas).
DHS ICS-CERT] Department of Homeland Security. (2012, May). Industrial Control Systems Cyber
Emergency Response Team. http://www.us-cert.gov/control_systems/ics-cert/
Critical Infrastructure Protection Board. (n.d.). 21 Steps
to improve cyber security of SCADA networks. http://
energy.gov/sites/prod/files/oeprod/DocumentsandMedia/21_Steps_-_SCADA.pdf
DHS PCII] Department of Homeland Security.
(2012, May). Who can access Protected Critical Infrastructure Information (PCII). http://www.dhs.gov/files/
programs/gc_1193089801658.shtm
NIST Framework National Institute of Standards
and Technology. (2012). NIST framework and roadmap for smart grid interoperability standards, Release
2.0 http://www.nist.gov/smartgrid/upload/NIST_Framework_Release_2-0_corr.pdf
DHS ICSJWG] Department of Homeland Security.
(2012, May). Industrial Control Systems Joint Working
Group. May 2012. http://www.us-cert.gov/control_ systems/icsjwg/
DOE 21 Steps to Improve Cyber Security of SCADA
Networks. U.S. Department of Energy and the President’s
FIRST Forum of Incident Response and Security Teams (FIRST). (2012). CSIRT case classification
(Example for enterprise CSIRT). http://www.first.org/_
assets/resources/guides/csirt_case_classification.html
79
9 - Caracterización del fluido de trabajo para motores de... CAPUTO, Diego C. et al.
Caracterización del fluido de
trabajo para motores de ciclo Otto
a cuatro tiempos y su utilización
en el ciclo indicado previsto.
Diego C. Caputoa, Rodolfo O. Berberia, Nestor A. E. Ferréb, Alberto Puricellib, Verónica Fonterizb, Romina Ferreyrab, Rodolfo N. Aguirreb, Blas E.
Calvob, José Mauro Brunob
Resumen
proceso de compresión y la determinación
de la composición de los gases de combusEl presente trabajo se encuentra inser- tión durante un ensayo de potencia al freto en el proyecto de investigación denomi- no con obtención del consumo específico.
nado “Modelo físico matemático del ciclo
previsto para motores de combustión interPalabras Clave: motor, ciclo indicado, exna” (CIPREV), realizado en conjunto entre ponente politrópico, potencia, compresión.
el Departamento de Ingeniería Mecánica
de la Universidad Tecnológica Nacional
1. Introducción
FRBA y la Facultad de Ingeniería de la
Universidad de la Marina Mercante. Como
El conocimiento y caracterización del
ya es sabido el motor alternativo basa su fluido de trabajo resultan de vital imporprincipio de funcionamiento en el apro- tancia en el desarrollo de los modelos de
vechamiento mecánico de la expansión de cálculo del ciclo indicado en motores de
los gases de combustión dentro del cilindro combustión interna. Desde los modelos
para transmitir movimiento a los órganos más teóricos de la máquina ideal en cuyo
del sistema biela manivela. El presente es- ciclo evoluciona como fluido de trabajo el
tudio se propone indagar en la naturaleza aire, hasta los modelos más reales como el
y características del fluido de trabajo de la ciclo límite o el ciclo indicado previsto [1],
máquina para que sus resultados puedan ser definir el fluido de trabajo y sus caracteutilizados como datos para el cálculo del rísticas resulta imprescindible al momento
ciclo indicado de los motores. El procedi- de determinar el calor producido, el trabamiento experimental se ha basado en la de- jo, la potencia, el consumo y otras caracteterminación del coeficiente politrópico del rísticas inherentes al ciclo y la máquina.
Universidad de la Marina Mercante, Facultad de Ingeniería, Av. Rivadavia 2258 Ciudad Autónoma de Buenos Aires,
Argentina. [email protected], [email protected]
a
Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Buenos Aires, Dto. Ingeniría Mecánica, Medrano 951 3° piso
of. 303 C.A.B.A, Argentina. [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
b
80
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Como es suficientemente conocido
el ciclo de trabajo de un motor de combustión interna que opera según el ciclo Otto de cuatro tiempos, está constituido por dos transformaciones a
volumen constante y dos politrópicas,
una de compresión y otra de expansión.
duce el cierre de las válvulas de admisión
comienza un incremento sostenido de la
presión hasta alcanzar la máxima presión de
compresión P2 cuando el pistón llega nuevamente al punto muerto superior PMS, y
el volumen total del cilindro V1 queda reducido al de la cámara de combustión V2.
Su trabajo está determinado por la cantidad de fluido que opera y por las temperaturas extremas que alcanza. El mismo
puede ser representado en un diagrama
presión – volumen, y su área determina el
trabajo y la potencia que se puede obtener.
En el proceso de compresión participa
una masa determinada de fluido de trabajo, e influyen en forma determinante la velocidad con que se realiza, los parámetros
iniciales de presión P1 y temperatura T1, y
la permeabilidad térmica del sistema. Todas estas condiciones de borde determinan
la máxima presión P2 y temperatura T2 que
pueden verificarse en el interior del cilindro. La transformación que más se asemeja
al proceso de compresión real es del tipo
politrópica. Es decir, aquella que se realiza con intercambio de calor con el medio
exterior pero manteniendo constantes los
calores específicos del fluido de trabajo en
el intervalo de temperaturas considerado.
Su formulación genérica es la siguiente:
El presente estudio se apoya en el trabajo experimental desarrollado en el laboratorio de Termofluídos y Máquinas
Térmicas dependiente de la Facultad de
Ingeniería de la Universidad de la Marina
Mercante y centra su atención en aportar
datos para una mayor comprensión acerca
de la naturaleza del agente de trabajo real
del motor. Aquí se muestran los resultados
obtenidos en la primera etapa de determinación del coeficiente politrópico, centrando el estudio en la carrera de compresión.
(1)
Y aplicándola a la transformación obser2. Planteo del problema y
vada en la carrera de compresión, que sucede
modelos propuestos
entre los volúmenes extremos V1 (volumen
2.1 Caracterización del proceso de com- total o máximo del cilindro) y V2 (volumen de
la cámara de combustión), puede escribirse:
presión.
El proceso de compresión corresponde al segundo tiempo del ciclo operativo
de cuatro tiempos. Tiene lugar al finalizar
la carrera descendente de admisión, cuando el pistón llega al punto muerto inferior
PMI, y comienza su carrera ascendente. El
cambio de dirección va reduciendo el volumen total del cilindro V1, e interactúa
con la carga nueva ingresando al cilindro
y con dirección opuesta. Cuando se pro-
(2)
Siendo n el valor del exponente o coeficiente politrópico que caracteriza al fluido
de trabajo y al sistema particular. Partiendo
de la ecuación (2), podemos obtener la fórmula general para determinar el valor del
coeficiente politrópico medio que determina la forma de la curva de compresión y los
valores extremos que pueden alcanzarse:
81
9 - Caracterización del fluido de trabajo para motores de... CAPUTO, Diego C. et al.
(3)
Sustituyendo dv por dx, y Vx por x, y
asumiendo constantes los valores de V1, V2,
y p1:
(7)
La relación de compresión , es una
relación volumétrica que representa el
(8)
valor máximo en el que se reduce el volumen total del cilindro hasta alcanzar
Resolviendo la integral y volviendo a
el volumen de la cámara de combustión, y puede expresarse como sigue sustituir por los valores correspondientes:
(4)
En su recorrido desde el PMI hasta llegar al PMS, el pistón adopta infinitos puntos intermedios que determinan un sin número de relaciones entre el volumen total
del cilindro y el observado en cada punto de
su recorrido. En un modo genérico puede
escribirse que la presión py en el interior del
cilindro durante la carrera de compresión
corresponde a un volumen Vx , para V2 ≤ Vx
≤ V1, y su valor estará dado por:
(5)
Para esta primera formulación se ha
considerado que el exponente politrópico
de compresión se mantiene constante durante toda la carrera de compresión.
(9)
Asimismo para las transformaciones politrópicas se verifica que el trabajo se pude
calcular en función de las temperaturas que
corresponden a los estados extremos de la
misma y al calor específico a volumen constante del fluido:
(10)
Asumiendo para este estudio el modelo
de los gases ideales, también debe verificarse para todos los puntos de la politrópica:
(11)
Donde mt es la masa total de fluido que
El trabajo de compresión, suministrado evoluciona y Rg1 la constante particular del
por la máquina al fluido, puede obtenerse sistema.
a partir de la politrópica de compresión
como:
Por último, conociendo la relación de
mezcla  (masa de aire/ masa de combus(6) tible) que determina las proporciones en
la demanda de aire para una combustión
82
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
completa y el exceso de aire con que ésta
2.2 Datos de partida e hipótesis simplise produce, es posible conocer la masa de ficativas.
fluido que evoluciona en el ciclo.
Se asumen conocidas algunas cuestio(12) nes inherentes al cálculo básico de los motores. Para mayor exactitud la relación de
compresión () se ha obtenido midiendo el
volumen de cada cámara de combustión y
Siendo  el exceso de aire con que se operando como se indica en la tabla 1.
produce la combustión, mc la masa de comTabla 1. Abreviaturas y fórmulas básibustible, ma la masa de aire y mt la masa tocas.
tal de fluido que evoluciona.
(13)
(14)
El trabajo experimental se ha realizado
sobre un motor Fiat de la serie 138A.028
de 1498 cm3 de cilindrada. Se han tomado
como datos de partida la carrera, el diámetro del cilindro, el número de cilindros y la
curva característica de potencia. Estos datos
han sido obtenidos del manual de taller del
motor [2] y se muestran en la Tabla 2.
Tabla 1. Abreviaturas y fórmulas básicas.
83
9 - Caracterización del fluido de trabajo para motores de... CAPUTO, Diego C. et al.
Tabla 2. Datos técnicos del motor y cálculos preliminares de los parámetros geométricos del motor V1 y .
3. Procedimiento experi- motor en funcionamiento como sigue:
mental y resultados obtenidos.
a) Se procedió al encendido del motor
permitiéndole alcanzar la temperatura de
3.1 Determinación de la máxima pre- régimen.
sión de compresión P2 y el coeficiente
politrópico de la curva de compresión.
b) Se extrajo solo la bujía de encendido
del cilindro 4 (en el que se realizó la mediEl valor de la presión final de compre- ción de P2).
sión ha sido registrado con la ayuda de
un manómetro especialmente preparac) Se instaló el compresómetro en dido llamado compresómetro. Este manó- cho cilindro.
metro es capaz de retener la lectura de la
máxima presión que registra gracias a una
d) Se encendió nuevamente el motor
válvula de retención instalada en su co- con el cilindro 4 descomprimido por la válnexión de ingreso al tubo de Bourdón. El vula de venteo.
mismo fue instalado mediante un accesorio compuesto de una extensión que pere) Se aplicó carga al motor con el fremite roscarlo en el orificio de la bujía. no dinamométrico, hasta alcanzar el 100%
de carga a un régimen de 2450 rotaciones
Para este ensayo se instaló además, una por minuto.
válvula de venteo que permite encender el
motor con el cilindro descomprimido para
f ) Al 100% de carga y a rpm constanno someter al manómetro y sus accesorios a tes se procedió a cerrar la válvula de venlas altas temperaturas de compresión has- teo y registrar en el cilindro 4 la máxima
ta el momento de realizar la medición. presión de compresión P2 en condiciones
“cuasi reales” de funcionamiento y compriA diferencia de los resultados presen- miendo mezcla (es decir fluido de trabajo
tados en [1] para esta etapa del proyecto real).
CIPREV se realizaron mediciones con el
84
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Tabla 3. Resultados experimentales del ensayo de compresión.
3.2
Determinación
del
consumo específico y gases de combustión.
Tabla 4. Medición de los productos de
combustión durante el ensayo de potencia al freno
Estas determinaciones fueron
realizadas mediante un ensayo de
potencia al freno convencional con
el motor funcionando normalmente
al 100% de carga y un número de rotaciones similar al del ensayo de determinación de P2 y del coeficiente
politrópico para que sus resultados
pudieran ser comparables. Durante
el mismo se sometió al motor a un
régimen de 2117 rpm durante un
tiempo de 9,5 minutos. Observándose una potencia efectiva al freno
de 39,88 CV, un par motor de 13,49
kgm y resultando el consumo específico 0,1628 kg/CV.h.
De este ensayo se pudo obtener la
cantidad de combustible que participa de cada ciclo de trabajo del motor, cuyo valor medio fue de 1,02226
x10-4kg de combustible/ ciclo.
Al mismo tiempo, mientras se desarrollaba el ensayo de potencia al freno, utili- de los productos de combustión para la sizando un analizador portátil de gases de tuación real de ensayo. Los resultados expecombustión Testo se realizaron mediciones rimentales se muestran en la Tabla 5.
85
9 - Caracterización del fluido de trabajo para motores de... CAPUTO, Diego C. et al.
4. Resultados.
4.1 Aplicación y resultados del modelo
del ciclo indicado previsto.
A continuación se muestra como se opera con el valor obtenido experimentalmente
para la máxima presión de compresión real
P2, obteniendo el coeficiente politrópico
que caracteriza al fluido real y al sistema
particular. En la tabla 5 se puede observar
como a partir de los datos iniciales, se han
obtenidos los valores correspondientes de
T2, el trabajo de compresión Lc y la presión
media ficticia de la carrera de compresión.
Tabla 5. Resultados de aplicación del método del ciclo previsto a la
medición realizada sobre el cilindro n° 4, al 100% de carga y 2450 rpm.
La presión de admisión P1 fue medida
durante el ensayo con la ayuda de un vacuómetro conectado a la admisión. La temperatura T1 fue obtenida mediante la utilización de una cámara termográfica Testo, en
el momento previo a la determinación de la
máxima P2, fotografiando el venteo del dispositivo de descompresión del cilindro 4.
sible determinar la masa total de mezcla
aplicando (14).
Resultando para este caso particular,
donde  = 15,25 y  = 1,05, que la masa
total de fluido de trabajo mt = 1,739119 x
10-3 kg. Aplicando (11) será posible obtener para cualquier punto de la politrópica
de compresión el valor de la constantr Rg1
4.2 Cálculo de las características termo- que caracteriza al sistema particular. Aplidinámicas del fluido de trabajo y del siste- cándola al inicio y al fin de compresión es
posible plantear:
ma paritcular.
Siendo  la relación entre la masa de aire
ma y la masa de combustible mc conocida.
Y tomando el exceso de aire medido por el
analizador de gases de combustión, es po86
y
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Tabla 6. Cálculo de la constante Rg1 para el inicio y final de compresión del sistema particular con fluido real.
Aplicando (10) es posible determinar sistema Rg1, el calor específico a volumen
el calor específico a volumen constante del constante cv y el calor específico a presión
constante cp.
fluido de trabajo:
Como estos datos caracterizan al sistema particular, es decir al sistema conformaEl cv = 35,49 kgm/kg.K, o bien aplican- do por el cilindro del motor y el fluido en
do el equivalente calórico del trabajo A = las condiciones de trabajo, pueden tomarse
1/427 (kcal/kgm), cv = 0,083114 kcal/kg.K. como un parámetro de diseño para el cálculo de ciclos comparables con el estudiado.
Y aplicando la relación de Mayer:
De donde el calor específico a presión
constante para el fluido de trabajo real en el
sistema particular resulta cv = 0,09852383
kcal/kg.K.
5. Conclusiones.
Como se ha podido apreciar el método
para la obtención del coeficiente politrópico aplicado al ciclo previsto de un motor
de encendido a chispa combinado con un
análisis de gases de combustión durante el
ensayo de potencia al freno, ha permitido
determinar características termodinámicas
fundamentales del fluido real de trabajo.
Este es el caso de la constante particular del
La técnica descripta en 3.1 muestra la
importancia de no circunscribir a los conocidos ensayos tradicionales a los motores de
combustión interna. Existen una serie de
ensayos no convencionales que permiten
inferir características importantes que hacen a la determinación de parámetros que
pueden tomarse como de diseño, y sirven
al proyectista para el cálculo del calor producido, el trabajo y la potencia entre otros.
87
9 - Caracterización del fluido de trabajo para motores de... CAPUTO, Diego C. et al.
Referencias
1. Caputo DC, Berberi RO, Ferré NAE, Bruno JM, Calvo
BE, Aguirre RN: Determinación del exponente politrópico y su uso en el modelo del ciclo indicado previsto en
motores a gasolina. IV CAIM 2014, Univ. Nacional del
Nordeste, Resistencia, Chaco.
2. Fiat Regatta Manual de Taller. Sevell Argentina S.A.
3. Martinez de Vedia, H: Teoría de los Motores Térmicos
88
Conversión de la Energía. Alsina, Argentina (1997).
4. Barilá D, Bugna L, Vignolo F, Gomez R, Kolodka P,
Ahrtz G: Obtención del diagrama indicado en motores de
combustión interna sin necesidad de referencia angualr. I
CAIM 2008, Univ. Nacional del Sur, Bahía Blanca, Buenos Aires.
5. Jóvaj, MS.: Motores de Automóvil, Mir, Moscú (1987).
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
NUEVO ENFOQUE Y PROPUESTAS EN LA
EDUCACION SUPERIOR, BASADOS EN LA
Concepción de la FORMACIÓN en
COMPETENCIAS PROFESIONALES
Ing Lucrecia Natalia Romero (*)
RESUMEN:
rrelaciones de los componentes del proceso:
docente, alumno y contenido.
Este artículo propone compartir con otros
docentes y la comunidad en general, una
Históricamente, la enseñanza superior,
nueva mirada en la concepción enseñanza- ha considerado al docente como el protaaprendizaje dentro del ámbito universitario. gonista del acto educativo en relación a la
importancia del enseñar o transmitir conoPALABRAS CLAVES: enseñanza, cimientos a los alumnos, cuando en realidad
aprendizaje significativo, construcción so- la ecuación cerraría en el logro del aprendicial del saber, competencias profesionales. zaje significativo de los alumnos. Esto indicaría que el rol del alumno pasaría a ser
desarrollo:
fundamental, en la construcción del propio
El ejercicio profesional y las demandas conocimiento.
actuales del mercado laboral, junto a los
Haciendo memoria, en nuestra vida de
avances tecnológicos y la política económiestudiantes
y en autocrítica, como docenca social cambiante en forma global, exigen
te,
se
me
representa
la imagen del profesor
que los egresados de las Universidades se
preocupado
en
su
clase
magistral y en cumencuentren debidamente preparados para
enfrentarlos. Las nuevas exigencias requie- plir a rajatabla con la carga horaria de su
ren una revisión permanente de la actividad materia, contemplando el dictado de todos
los temas que figuran en el programa acadocente y del proceso educativo.
démico. Aquí llama a una reflexión: el rol
En virtud de lo anteriormente expues- del docente, en esta nueva concepción; sería
to es que decidí realizar un curso deno- despertar en los alumnos el interés en aprenminado “ENSEÑAR Y EVALUAR EN der los contenidos del programa del curso.
LA UNIVERSIDAD. REFLEXIONES Y Esto es un gran desafío ya que propone la
PROPUESTAS BASADAS EN EL ENFO- reflexión de la práctica docente, al guiar al
QUE DE COMPETENCIAS” dictado por alumno en la construcción del conocimienlas profesoras Susana Avolio De Cols y Sil- to tal que este logre crear sus propios algovia Paley de la Universidad de Buenos Aires ritmos en la resolución de problemas reales
(UBA) y en consecuencia, poder compartir que pudieran presentarse en la profesión.
con ustedes estas nuevas perspectivas en re- El pensamiento crítico y reflexivo, junto a
lación a la enseñanza-aprendizaje y las inte- la resolución de problemas, se entrelazan y
(*) Universidad Nacional del Sur, Departamento de Ingeniería. Av. Alem 1257 (8000) Bahía Blanca. Provincia de Buenos Aires Telefax: 0291-4595157. [email protected] (cel 0291-154615609)
89
10 - Nuevo enfoque y propuestas en la educación superior, basadas... ROMERO, Lucrecia natalia
refuerzan simultáneamente, propiciando un
mayor compromiso del alumno frente a la
tarea. Para ello, se plantea la revisión y cambio de la estructura de los planes de estudio
y programas de las materias, promoviendo
la relación entre contenidos y actividades en
cada clase para lograr su integración.
querimientos e innovaciones de la misma.
El constructivismo social es la teoría de
aprendizaje que se asocia de la manera más
adecuada con la formación basada en competencias, pero no descarta las bondades de
las demás teorías de aprendizaje como herramientas disponibles para el docente en
Intuitivamente el docente está acostum- determinadas situaciones, como el conducbrado a que debe desarrollar en forma previa tismo para aprender determinados algoritla teoría y la práctica como cierre de clase mos.
y aplicación. En este enfoque, se plantea el
EL APRENDIZAJE CONSISTE EN EL
ejercicio complejo como hilo conductor de
DESARROLLO
DE LAS ESTRUCTURAS
un mismo proceso, sin perder de vista que
COGNITIVAS
QUE
SE PRODUCE MEel alumno debe dominar simultáneamente,
DIANTE
EL
PROCESO
DE APROPIACIÓN
los contenidos básicos de la disciplina cienPOR PARTE DEL SUJETO DEL LEGADO
tífica.
Otro factor a tener en cuenta es que si
bien puede planificarse una clase, el docente
deberá tener en cuenta que la misma se desarrollará en un determinado grupo social,
circunstancia y ámbito académico, esto significa que cada grupo responderá de distinta manera, comprometiendo al docente en
el refuerzo de las estrategias a adoptar para
poder llevar a cabo el acto educativo.
Asimismo este enfoque privilegia y revaloriza el pensamiento y construcción del
saber interdisciplinario, ya que prepara al
alumno en la elaboración del conocimiento a través de la reflexión y el juicio crítico,
en relación a los saberes que domina y trae
aparejados en su matriz de aprendizaje.
Es sumamente importante la experiencia
profesional del docente, o en caso que no
la tuviera su contacto con profesionales que
ejerzan la profesión para acercarse a los re-
CULTURAL DE SU COMUNIDAD, DEL
SABER DISCIPLINAR Y DE LOS SABERES
PRÁCTICOS DE LA PROFESIÓN.(ref 1)
Los dos primeros módulos que desarrollé en el curso tienden a plantear la revisión
de las propias prácticas y su posible readecuación en función de la enseñanza basada
en competencias, pudiendo partir de la definición de enseñanza y aprendizaje en esta
teoría, y como hemos dicho anteriormente
la relación entre los componentes del proceso educativo. Los siguientes dos módulos
a desarrollar proponen reestructurar el programa de la materia que se dicta, así como
del fundamento de la materia y sus objetivos.
Es el comienzo de un LARGO CAMINO que propone el cambio de las prácticas
áulicas y extráulicas, junto al desarrollo de
las estrategias que permitan la implementación de este nuevo enfoque en el acto que
nos convoca.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
1. Apuntes del curso Módulo 3 .Unidad 1:“Enseñar y evaluar en la Universidad. Reflexiones y propuestas basadas en el
enfoque de competencias” dictado por las profesoras Susana
Avolio De Cols y Silvia Paley de la Universidad de Buenos
Aires (UBA)
2. Psicología Educativa. Ausubel, D.P; Novak,J.D;
Hanesian,H (1983) Ed. Trillas. México
3. Aprendizaje Escolar y Construcción del Conocimiento.
90
Coll,César (1994) Ed. Paidós. Buenos Aires
4. Construir Competencias En La Escuela. Perrenoud, P
(1999) Ed. Dolmen. Santiago de Chile.
5. Teorías Cognitivas del Aprendizaje. Pozo, I. (1997) Ed.
Morata. Madrid.
6. Aprendices y maestros la nueva cultura del aprendizaje.
Pozo, Municio Ignacio.(1999) Ed Alianza. Madrid.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
ARTICULACIÓN ENTRE NIVELES
EDUCATIVOS: LA EXTENSIÓN UNIVERSITARIA
COMO HERRAMIENTA DE INTEGRACIÓN.
Ing. Agr. (Esp.) Patricia Verdes(1) y Prof. Julia Adriana Verdes(2)
RESUMEN
Durante los últimos años se ha incrementado notablemente el interés científico en abordar el conocimiento sobre los
recursos vegetales autóctonos, con especial
énfasis en el desarrollo de biotécnicas para
su conservación y/o uso racional. El conocimiento en esta área científica se incrementa
en forma exponencial y cada vez es mayor
la brecha que existe con los distintos niveles
de enseñanza, y consecuentemente con la
comunidad en general. El desconocimiento
e ignorancia conduce a ideas equívocas. Aún
muchos profesionales y docentes, carecen de
criterios propios y por ende de una opinión
formada, debido al desconocimiento del
tema. Se requiere disponer de informaciónformación desde lo formal y desde la educación en sus distintos niveles, a fin de lograr
la participación activa de la sociedad mediante la interrelación dinámica entre patrimonio biológico, identidad, conservación,
educación y desarrollo regional. Mediante
el presente proyecto se pretende acortar
esa brecha de conocimientos. La educación
ambiental y el respeto por los recursos naturales deben comenzar por nuestro ámbito
cotidiano, sumando esfuerzos se puede as-
pirar a un cambio global. Además, cuando
se conjugan la valorización de la flora autóctona con herramientas biotecnológicas para
su conservación y propagación, la puesta en
valor de los conocimientos adquiere mayor
relevancia. Mediante la formulación y desarrollo del Proyecto de Extensión: Biotecnología y Flora Nativa, patrimonio de todos (UNSL), se procuró acortar esa brecha
de conocimientos. En el presente trabajo
se comunican las experiencias de articulación y comunicación entre la Universidad
y distintos niveles educativos provinciales logradas en el marco del proyecto.
ABSTRACT
In recent years it has greatly increased interest in addressing scientific knowledge on native plant resources, with special emphasis on the
development of biotech for conservation and/or
rational use. Scientific knowledge in this area
increases exponentially and increasing the gap
with the different levels of education is higher,
and consequently with the community. The ignorance leads to misconceptions. Even many
professionals and teachers, lack of criteria and
hence an opinion due to ignorance of the subject. It requires information-formation from
Laboratorio de Genética y Biotecnología Vegetal. Departamento de Ciencias Agropecuarias. FICA, UNSL. Ruta
Provincial 55 (ex 148 extremo Norte). (5730) Villa Mercedes (San Luis). Cel.: 02657-237164. [email protected]
(1)
Escuela N° 444 Jornada Completa “Eva Duarte de Perón” (ex Hogar Escuela N° 3 Eva Duarte de Perón). 9 de julio
1020. (5730) Villa Mercedes (San Luis).
(2)
91
11 - Articulación entre niveles educativos: la extensión universitaria... VERDES, Patricia et al
the formal and from education at different
levels in order to ensure the active participation of society through the dynamic interplay
between biological resources, identity, conservation, education and regional development.
Through this project it aims to bridge that gap of
knowledge. Environmental education and respect for natural resources must begin with our
daily environment; joining forces can aspire to
global change. Also, when the recovery of the
native flora with biotechnological tools for conservation and propagation are combined, the
enhancement of knowledge becomes more important. Through the formulation and development of the Extension Project: Biotechnology
and Native Flora (UNSL) is to bridge that gap
of knowledge. In this paper communicate the
experiences of articulation and communication
between the University and various provincial educational levels achieved in the project.
PALABRAS CLAVES
Articulación de niveles educativos, Biotecnología, Flora nativa, Educación ambiental.
INTRODUCIÓN
pastizal natural y bosques nativos (Collado, 1999; Veneciano et al., 2003; Collado y
Demaría, 2005). Esta situación se favoreció,
entre otros, por los siguientes eventos: el
asentamiento de emprendimientos agrícolas de gran magnitud con áreas bajo riego; la
aplicación de técnicas de mínima labranza,
siembra directa; las perspectivas de estabilidad y rentabilidad que se prevé a corto plazo el mercado de los granos y oleaginosas.
Además, en la última década se produjeron
registros pluviométricos que han superado
a los registros históricos, permitiendo aumentar la probabilidad de éxito en la implantación de pasturas introducidas.
Este avance de la agricultura implica un
importante retroceso de las formaciones vegetales relictuales, paisajes fragmentados y
la remoción irracional de flora nativa por la
fuerte presión de desmonte.
Estos disturbios en la vegetación ocasionan su empobrecimiento tanto en su fisonomía como en su composición florística.
Hay pérdida de diversidad de recursos vegetales, animales y microbianos del suelo,
invasión por especies exóticas, pérdida de
corredores de biodiversidad, erosión eólica
e hídrica del suelo, colmatación de lagunas
con sedimentos, anegamiento y salinización
de suelos (Cisneros, 2002).
La provincia de San Luis presenta un
gradiente de clima subhúmedo a uno semiárido que determina la bipolarización
del paisaje: un sector noreste destinado a
actividades agrícolas de secano y uno suroccidental con actividades ganaderas que se
intensifican hacia el oeste por disminución
de las precipitaciones. Estos paisajes poseen una fisonomía en constante dinámica
de cambio debido a diversos factores, entre
ellos climáticos, biológicos y socio-económicos.
Los recursos naturales poseen una peligrosa labilidad potencial con consecuencia
grave, irreparable, ante disturbios relativamente leves. Esta vulnerabilidad del ecosistema de pastizales y bosques nativos esta
agravada por su escasa representación en los
sistemas de áreas protegidas (Bilenca y Miñarro, 2004).
Así, en los últimos años, el uso del suelo
se ha modificado con una extensión hacia el
oeste de la frontera agrícola de la provincia
de San Luis, en detrimento de las áreas con
De la misma manera se debe considerar que las plantas nativas ofrecen atributos
ornamentales, medicinales, forestales, forrajeros, entre otros, no del todo conocidos
92
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
y por lo tanto no valorizados. Fomentar y
dirigir el estudio de las distintas alternativas de protección y manejo de los recursos
vegetales constituye una tarea prioritaria de
los organismos gubernamentales, de acuerdo al convenio sobre Diversidad Biológica (Naciones Unidas, 1992) ratificado por
Argentina (Ley 24.375/94). Este convenio
tiene tres objetivos básicos: conservación,
utilización sostenible y participación justa y
equitativa en los beneficios derivados de los
recursos genéticos.
Pero no se pueden valorar, usar y conservar recursos que no se conocen. Además,
existe un desconocimiento de tecnologías
sencillas, especialmente herramientas biotecnológicas, que contribuyen a la propagación, mejoramiento genético y preservación
de flora nativa. Existe escasa valoración de
la flora nativa por parte de los consumidores urbanos, la falta de información sobre las
alternativas biotecnológicas reproductivas
que permitirían una exitosa multiplicación
y la tendencia al uso de plantas exóticas en
los espacios verdes. La biotecnología ofrece posibilidades que contribuyen marcadamente en los procesos de conservación y
puesta en valor de la flora nativa. Resultando una poderosa herramienta para analizar
la variabilidad genética, para aumentar el
rango de variabilidad disponible, y facilitar
la conservación y utilización de los recursos
genéticos (Echenique et al., 2010).
En el ámbito productivo, el conocimiento de las plantas nativas cultivadas con fines
comerciales presenta una importante alternativa económica de diversificación regional para pequeños productores, permiten
el desarrollo de micro-emprendimientos
regionales y nacionales, contribuyendo a la
conservación y uso racional de dichos recursos.
La educación ambiental es un espacio
curricular que permite relacionar distintas
áreas del conocimiento, incentivar el interés y aprecio por los recursos naturales,
desarrollar nuevas aptitudes y destrezas, y
generar cambios actitudinales tanto en los
docentes como en los alumnos. Y en este
aspecto cumple un rol importante fortalecer
a la articulación entre los distintos niveles
educativos, tomando como eje temático a
las herramientas biotecnológicas y a la flora
nativa.
Bajo este contexto, la implementación
del Proyecto de Extensión: Biotecnología y
Flora nativa, un patrimonio para todos (Secretaría de Extensión, UNSL), tuvo los siguientes objetivos:
- Impulsar y difundir el conocimiento
científico.
- Propender a la valorización y conservación de la flora nativa mediante el uso de la
biotecnología.
- Formar un espíritu científico, independencia de criterios y la apropiación crítica
de los saberes de esta tecnología.
En el presente trabajo se comunican las
actividades y avances logrados en el marco
del proyecto de extensión.
METODOLOGÍA
Para perfeccionar y actualizar a los docentes en su práctica profesional (Ciencias Naturales y Tecnología) y fortalecer
la articulación entre los distintos niveles
educativos, el Proyecto de Extensión tuvo
como destinatarios directos a los docentes
y alumnos de los niveles Inicial, primario y
secundario, comunicadores sociales y como
destinatarios indirectos a la comunidad en
general. Con la finalidad de educar y capacitar a la comunidad en el uso sustentable
y manejo de la flora nativa, brindar herramientas informativas y formativas, gene93
11 - Articulación entre niveles educativos: la extensión universitaria... VERDES, Patricia et al
rando nuevas prácticas pedagógicas con
mayor calidad educativa en distintos niveles
de enseñanza, se planificó la organización
de cursos de capacitación, talleres y jornadas de difusión científica.
A fin de informar sobre los alcances, beneficios y limitaciones de las aplicaciones
biotecnologías en la preservación de recursos vegetales y poner de manifiesto las
potencialidades de la flora indígena local,
se proyectó la participación en congresos,
jornadas y otros eventos de extensión universitaria y educativa, además de la publicación de textos de divulgación científica en
medios masivos de comunicación.
Las actividades planificadas se evaluaron
con las siguientes metodologías o estrategias: cantidad de docentes y productores
asistentes a los talleres y cursos; cantidad y
calidad de las propuestas didácticas elaboradas; elaboración de las propuestas didácticas: intencionalidad educativa, selección,
organización y graduación de contenidos,
estrategias de enseñanza, evaluación. La
evaluación del proyecto por parte de los
destinatarios: (en los casos que correspondieron) fueron encuestas de evaluación de
los eventos organizados.
yecto centró todas las actividades en el eje
de conjunción entre Biotecnología y Flora
nativa, mediante la transferencia del conocimiento científico y la articulación entre
la Universidad y la comunidad educativaproductiva.
Mediante las actividades llevadas a cabo
se logró cumplir con la transmisión de información teórica y experiencias sencillas,
distintas técnicas y metodologías utilizadas
en el laboratorio, que permitieron conceptualizar los procesos biotecnológicos aplicados a la propagación y conservación de los
recursos vegetales nativos.
Las innovaciones tecnológicas comunicadas fueron puestas en práctica por los
docentes en sus propias escuelas, generando
nuevas experiencias pedagógicas y hasta se
planteó el desafío de presentarlas en Feria
de Ciencias, con resultados exitosos. Asimismo, se motivó a los docentes y alumnos
participantes de los talleres y visitas guiadas
en el laboratorio de Genética y Biotecnología Vegetal, a trabajar en el laboratorio de
sus escuelas o directamente en el aula con
elementos sencillos y de fácil adquisición,
desarrollando protocolos biotecnológicos
simples.
Además, se logró dar a conocer las aplicaciones biotecnológicas que permiten la
conservación y el aprovechamiento estratégico de los recursos nativos, disminuyendo
el impacto ambiental que provoca la erosión genética por la constante eliminación
de flora nativa. La formación de un espíritu científico, independencia de criterios y
RESULTADOS y CONCLUSIO- la apropiación crítica de los saberes de esta
NES
tecnología, se logró al informar sobre los alcances y limitaciones de la Biotecnología en
Mediante la implementación de este
todas las actividades llevadas a cabo.
proyecto se llevaron a cabo las siguientes
actividades detalladas en la Tabla 1.
Las instancias previstas de difusión y
transferencias de los resultados y avances
Así, la implementación del presente pro- alcanzados en el proyecto, se lograron meLos integrantes del equipo de trabajo
fueron docentes-investigadores de diferentes formación disciplinar y alumnos de grado de la carrera de Ingeniería Agronómica
(FICA, UNSL), y profesoras de nivel primario del Hogar Escuela N° 3 Eva Duarte
de Perón.
94
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
diante la publicación de comunicaciones y
resúmenes en diversos eventos científicos
nacionales, de índole científico-técnico,
educativos y de extensión.
ción de los ambientes degradados. Por otra
parte, surgió el proyecto de diseñar e implementar un espacio verde con ejemplares
nativos micropropagados con valor histórico, como centro de recreación y educación
Mediante la transmisión de información ambiental.
con rigor científico se despejaron los temores que generan la innovación científica y
Se logró la articulación entre extensión
la falta de educación biotecnológica básica; universitaria-docencia-investigación. Metemores manifestados en las preguntas e diante la implementación del proyecto reinquietudes de los participantes en las di- sultó muy importante y enriquecedora la
versas actividades desarrolladas.
transmisión de los conocimientos científicos y tecnológicos adquiridos en el área de
De esta manera se cumplieron con las Biotecnología a través del desarrollo de la
premisas de: -Educar y capacitar a la co- actividad docente y de investigación univermunidad productiva en el uso sustentable y sitaria (PROICO 50307: Utilización de biomanejo de la flora nativa.
tecnología en la propagación y caracterización
-Brindar herramientas informativas genética de especies nativas de la provincia
y formativas, generando nuevas prácticas de San Luis. CyT UNSL). La elaboración
pedagógicas con mayor calidad educativa de las propuestas didácticas, organización
y graduación de contenidos, estrategias de
en distintos niveles de enseñanza.
enseñanza implementadas, permitió poner
-Perfeccionar y actualizar a los do- de manifiesto la capacidad de formación
centes en su práctica profesional (Ciencias educativa de los recursos humanos multiNaturales y Tecnología).
disciplinarios del proyecto, para la transmisión de dichos conocimientos a la sociedad;
- Fortalecer la articulación entre los
haciendo hincapié en los trabajos desadistintos niveles educativos.
rrollados en el Laboratorio de Genética y
- Informar sobre los alcances, benefi- Biotecnología Vegetal (FICA, UNSL). Las
cios y limitaciones de las aplicaciones bio- actividades desarrolladas, tanto en docencia
tecnologías en la preservación de recursos como en investigación, son generadoras de
saber científico y tecnológico en el área de
vegetales.
Biotecnología dirigida a la conservación,
-Poner de manifiesto las potenciali- caracterización genética y propagación de
dades de la flora indígena local.
especies nativas de la provincia de San Luis.
En cuanto a los parámetros y estrategias Este conocimiento original surge a partir
de evaluación y seguimiento de las activi- de recursos humanos formados en múltidades propuestas, demostraron que existe ples campos disciplinares, por lo tanto reinterés de la comunidad en general por la sulta muy importante y enriquecedora la
propagación y la conservación de los recur- transmisión de los mismos a la comunidad
sos vegetales nativos, en especial cuando en general y específicamente a los docentes
se emplean biotécnicas. También, quedo de distintos niveles educativos y productomanifiesta la inquietud de profundizar el res agropecuarios.
conocimiento en la propagación masiva de
Esta articulación con la comunidad, a
diversas especies forestales para la recupera- través de las actividades explicitadas ante95
11 - Articulación entre niveles educativos: la extensión universitaria... VERDES, Patricia et al
riormente, permite hacer extensiva la capacidad de formación educativa de la universidad hacia la sociedad, cumpliendo con
la función social y educativa por las que
fue creada. El derecho a una información
amplia, detallada y ajustada al rigor de los
conocimientos científicos es condición necesaria y suficiente, para ejercer libertad de
elección y fomentar el desarrollo de criterios propios.
Foto 2. Experiencias sencillas de propagación vegetal:
Escuela Especial N° 6 “Dra. María Montessori”
Foto 1. ¿Biotecnología y Flora nativa: aliados para la
conservación?. Hogar Escuela Eva Duarte de Perón.
Foto 3. Visitas guiadas en el laboratorio de
Cultivo in vitro Sección: nativas.
TABLA 1. Actividades desarrolladas en el marco del Proyecto de Extensión:
Biotecnología y Flora Nativa, patrimonio de todos (Secretaria de Extensión, UNSL).
96
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
97
12 - Iluminación y confort en las aulas y laboratorios... CORVALAN, Rubén et al
Iluminación y confort en aulas y
laboratorios de carreras técnicas de
grado universitario
Corvalán R., Ferrari E., Sanabria N., Titiosky V., Sáenz Pérez J., Amarilla A.,
Peris J., Marsilli C., Larrea D. (*)
Por ello es necesario analizar la tarea visual
que se realiza y determinar el nivel de ilumiEl presente trabajo, analiza el grado de nación necesarias para un correcto uso del
iluminación y confort, de laboratorios y espacio, y verificar que cumplan con las noraulas de carreras técnicas universitarias, de mativas de seguridad y comodidad, confort.
acuerdo al marco reglamentario nacional
La cantidad adecuada de luz para
del factor de iluminación en espacios de
trabajo, considerando a la actividad educa- realizar cómodamente una tarea vitiva incluida. Utilizando el protocolo apro- sual concreta, como es el estudio en aubado por la Superintendencia de riesgos las y laboratorios, es un requisito funde trabajo, para la medición del factor de damental para una unidad educativa.
iluminación, tomando además las variaciones de temperatura y el factor del viento,
La superintendencia de Riesgos del Tracomo componentes del factor confort, ne- bajo SRT publicó en su sitio web (www.srt.
cesario para una adecuada transmisión y gob.ar) una guía práctica sobre iluminación.
adquisición de los contenidos didácticos. Partiendo de la guía publicada se realizó el análisis de los indicadores y método
de medición estipulados en el protocolo.
Palabras Clave:
Resumen
El protocolo aprobado por la SRT es
Iluminación, confort, energía, medición,
acompañado por una guía práctica que
temperatura,
inicia con información teórica básica sobre luz, visión y fotometría. Respecto a los
Introducción:
aspectos metodológicos, la técnica de releLa iluminación relacionada a la educa- vamiento se fundamenta en una cuadrícula
ción, debe tener presente un gran número de puntos de medición que cubre toda la
de luminarias, ya que debe abarcar espacios zona analizada. Se incluye un método de
grandes, en consonancia con el incremen- cálculo para estimar la cantidad de punto de la masividad de la educación públi- tos de medición en base a las dimensioca, también deben poseer características nes geométricas del local. Se mide la iluespeciales a las luminarias convenciona- minancia horizontal existente en el centro
les, utilizadas en viviendas, teniendo ma- de cada área a la altura de 0.8 metros soyor potencia, brillo, incandescencia, etc. bre el nivel del suelo. Esta altura recomen(*) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura
98
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
dada corresponde a la altura estándar de
plano de trabajo horizontal en oficinas.
El protocolo se presenta útil para sistematizar el análisis de iluminancias y
evaluar los niveles de iluminación del espacio de trabajo horizontal. Por otro lado
permite describir algunos aspectos del
factor ambiental iluminación, con poco
desarrollo de la iluminación natural, no
considerada en muchos casos por la utilización en clases de cañones proyectores
que para su uso, se oscurecen el aula, dejándola así para todas las demás clases.
La capacidad de una luminaria para dirigir la luz hacia el plano de trabajo, puede
establecerse de acuerdo a su incidencia en
lux/m2, que combinado con temperatura y
renovación del aire del local, dan datos sobre el confort que se analizan en esta investigación.
• Termómetro digital: Extech Modelo
EA10 resolución 0,1 ºC. Escala de
medición de 0 a 200 grados centígrados
• Anemómetro Extech Modelo 45118,
resolución 0,01 metros por segundo,
escala 0,50 a 28 m/seg
En base a las normas de medición estándar, análisis de componentes principales, se realizaron las mediciones dentro de
la cuadricula establecida, como así también
se realizaron mediciones testigo fuera de la
zona del cono de iluminación,
Se tomó una altura de medición de 0,75
mts, por ser el plano de trabajo, pupitres
de los alumnos y profesores. Considerando
que el protocolo debería ser flexible en función de las distintas alturas de puestos de
trabajo.
Se calculó un valor promedio de las iluminancias del grillado que es comparado
para cada sector con el valor de referencia
Los instrumentos utilizados fueron:
dado por el Decreto 351/79 (Tabla 1 y Ta• Luxómetro Extech Modelo 401027, bla 2 del Anexo IV) según la tarea visual y
rango de medición de 0 a 20.000 lux, el tipo de edificio y local.
tiempo de muestreo 0,4 segundos.
Resolución 1 lux
Materiales y Métodos
99
12 - Iluminación y confort en las aulas y laboratorios... CORVALAN, Rubén et al
Resultados:
Aula 2 - Fecha 28/10/2015
Hora de inicio:
19 hs 30 m; Hora
de finalización: 20
hs
- Cortinas cerradas
- Ventiladores
prendidos
(total
9: 8 andan y el del
punto y1 no anda)
100
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Otros puntos medidos - Puntos en los bordes laterales
Puntos en la segunda hilera entre los otros puntos medidos y debajo de los ventiladores
Aula pequeña - Fecha 28/10/2915 - Hora: 20 hs
Ventanas cerradas y cortinas cerradas. Sin ventiladores. Aire acondicionado apagado
101
12 - Iluminación y confort en las aulas y laboratorios... CORVALAN, Rubén et al
Aula 2 - Fecha 29/10/2915
Hora de inicio: 12hs. – Hora de finalización: 12hs 30 m - Soleado
- Ventiladores prendidos
- Cortinas abiertas (luz natural y artificial)
- Puerta delantera abierta.
Puntos en los laterales: sobre la pared de las ventanas y la de las puertas:
102
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Puntos intermedios debajo de los ventiladores y en medio de las luces
(Buen ventilador)
Aulita - Fecha 30/10/2915 - Hora 12
- Cortinas corridas (Luz natural y artificial)
- Nublado
- Ventanas cerradas sin ventilador ni aire acondicionado.
103
12 - Iluminación y confort en las aulas y laboratorios... CORVALAN, Rubén et al
Aulita - Fecha 30/10/2015 (nublado) -
Hora 12 hs 30m
- Cortinas corridas y luz apagada Solo luz natural.
- Ventana abierta,
Aula 2 - Con luz solo natural y cortinas abiertas
Punto Exterior
Fecha 29/10/2015
104
-
Hora 12
soleado
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Fecha 30/10/2015
-
Hora 12
nublado
Se encontró que todos los puntos de la cuadricula estaban iluminados de acuerdo a lo establecido para un salón de clases o laboratorios. Considerando que en el salón de clases los puntos centrales de las cuadriculas coincidían con las luminarias, por
lo que se midieron otros puntos testigos, los cuales apenas cumplían la normativa
Conclusiones:
Los 16 puntos mínimos resultantes en la cuadricula del salón de clases coinciden con las luces es decir que se ubican exactamente debajo de las iluminarias instaladas en el aula .Por eso también se tomaron las medidas en los puntos denominados Y que quedan intermedios de las luces y debajo de los ventiladores.
Se constato que el grado de iluminación es el adecuado, en un día normal soleado o nublado, pero que no se podría llevar adelante una clase sin iluminación artificial, con acondicionamiento de la temperatura del aire. Se considera importante, el conocimiento de las ventanas, su orientación y vistas al exterior
libres o con sombras, que permitirían mejorar la iluminación de los locales analizados
Bibliografía
-Ley 19587, Higiene y seguridad en el trabajo
-Norma IRAM AADL J 2006
- Decreto Nacional 351/79
- Guía practica sobre iluminación en el ambiente laboral. Superintendencia de Riesgos
de Trabajo
105
13 -La integración Wi-Fi/Celular, evolución y desafíos. CHIOZZA, Juan A. et al.
La Integración Wi-Fi/Celular,
evolución y desafíos
Chiozza, Juan A.; Valdez, Alberto D.; Miranda, Carlos A.; Schlesinger,
Paola L.; Miranda, Carlos V. (*)
Resumen
La demanda de datos móviles ha disparado en los últimos años muchos avances en las comunicaciones inalámbricas. La
red celular con sus sucesivas generaciones
tiende indefectiblemente a un servicio de
datos, las redes Wi-Fi enfocadas en los
dispositivos denominados portátiles es exclusivamente de datos. Pero ninguna por si
sola puede asegurar una cobertura inalámbrica de calidad en todos los ámbitos. La
interacción de ambas en los dispositivos a
mejorado la experiencia del usuario pero
lejos está de ser óptima. La integración de
estas redes con protocolos y sistemas enfocados en sacar lo mejor de ambas todo
el tiempo es lo que se trata en este trabajo. El estado actual del arte y las proyecciones futuras se abordan dando una idea
de presente y futuro de la integración.
Palabras claves: WiFi, celular, integración, Hotspot 2.0, ANDSF.
1. Introducción
El objetivo del presente trabajo es presentar la evolución de la integración entre
las redes celulares y Wi-Fi (marca comercial que representa las tecnologías 802.11x)
para mejorar la experiencia del usuario al
utilizar el servicio de datos.
La creciente demanda de aplicaciones y
servicios que dependen de éstos en los móviles, ha llevado a saturar las redes celulares, sobre todo en áreas de alta densidad de
usuarios. Muchos operadores han recurrido
a la integración del servicio de datos alternativo a través de las redes Wi-Fi, sean estas abiertas o integradas al mismo operador.
El desafío ante el vertiginoso crecimiento
de la demanda es poder hacer un uso inteligente de ambas redes manteniendo la
transparencia para el cliente y mejorando la
QoE (Quality of Experience: Calidad de la
Experiencia).
El informe se ha estructurado de la siguiente manera: En la sección 1 se da una
idea del tema que se tratara en el resto del
trabajo.
La sección 2 se divide en varias sub-secciones para poder organizar y abordar los
temas necesarios de manera estructurada y
relacionada según su importancia. Así, en
la sección 2.1 se da un panorama de como
ha sido la evolución del tráfico inalámbrica
responsable de incentivar y acelerar la integración. La sección 2.2 relata y resume lo
(*) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura, Departamento de Ingeniería, UNNE, Corrientes CP3400,
Argentina. [email protected]
106
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
acontecido en cuanto a la integración WiFi/Celular en sí y su evolución, surgen de
ese desarrollo los desafíos que se deben sortear, los que se detallan en la sección 2.3.
Como se mencionara, la integración conlleva a la necesidad de administrar y coordinar
redes heterogéneas, tema abordado en la
sección 2.4. Ésta sección contiene además
una sub-sección dedicada al estándar que
implementa la integración desde la red celular. En la sección 2.5 se explican los mecanismos de la integración desde el punto
de vista del equipo móvil y las herramientas
que este debe implementar. La red Wi-Fi
y sus herramientas dedicadas a la integración y mejor movilidad de sus usuarios son
explicadas en la sección 2.6, para finalizar
el desarrollo con la sección 2.7 donde se
analiza la arquitectura combinada de WiFi
/Celular. Después de la introducción y el
desarrollo, finaliza el trabajo con la sección
3 donde se expone nuestro punto de vista
del estado actual del arte y de la proyección
a futuro que tiene la integración de las redes
Wi-Fi/Celular.
Sumado a estos factores, el crecimiento
de los servicios en la nube implica en muchos casos un uso extendido del dispositivo
no sólo como medio de comunicación u
ocio sino además como herramienta de trabajo.
Figura 1. Tráfico IP global
2
En definitiva, la red de datos inalámbricos debe cubrir cada lugar y a la vez tener la
capacidad y eficiencia necesaria para poder
brindar el servicio requerido a un costo razonable. Partiendo del 2011, en el corriente
2. Desarrollo
2015, se espera que el tráfico de datos inalámbricos se multiplique por un factor de
2.1. Evolución del tráfico inalámbrico 251 a nivel mundial.
[1][2]
La evolución del tráfico cursado en forma inalámbrica ha crecido más allá de todas
las previsiones debido a distintos factores.
La evolución de los dispositivos móviles
(teléfonos inteligentes, tabletas, etc.) ha disparado la aparición de aplicaciones que utilizan conexión de datos, los streaming (torrentes) de video y audio, la globalización
de las redes sociales, videoconferencias, y
la continuidad del uso de estos dispositivos
en el hogar y también en lugares públicos,
y empresas.
Figura 2. Tráfico Wi-Fi y WiMAX como
porcentaje del tráfico en celulares - KDDI 2
107
13 -La integración Wi-Fi/Celular, evolución y desafíos. CHIOZZA, Juan A. et al.
La Figura 1 muestra con más precisión
la evolución que ha tenido el tráfico inalámbrico y más importante en particular
el que se cursa a través de redes Wi-Fi. Si
bien por la eficiencia de 4G (cuarta generación de la figura 1. Tráfico IP global2 red
celular) en cuanto al tráfico IP (Internet
Protocol: Protocolo de Inter-red), se espera
un incremento del porcentaje para la red
celular, Wi-Fi seguirá siendo claramente
quien lleve la mayor porción del tráfico inalámbrico. Cabe aclarar que el tráfico Wi-Fi
a que refiere la figura 1. resulta de considerar conjuntamente los tráficos de todas
las variantes de tráfico Wi-Fi, es decir público tarifado, público abierto, empresas,
redes hogareñas, etc. Por otra parte, en la
Figura 2., está representado el tráfico sobre
Wi-Fi y WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access: interoperabilidad
mundial para acceso por microondas) en
porcentaje del tráfico en celulares sobre la
red del operador japonés KDDI Corporation (Corporación KDDI). Puede verse el
crecimiento constante del tráfico por las redes alternativas a la propia red celular. Esto
remarca lo dicho en cuanto a la evolución
de la demanda de la red alternativa a la celular.
vicio de datos vía canal celular, o vía Wi-Fi.
Las redes Wi-Fi utilizan el mismo estándar
en todo el mundo y además ocupan bandas
no licenciadas del espectro. Estas características, sumada a la inclusión de interfaces de
redes Wi-Fi en todos los equipos portátiles
(netbook, notebook) y móviles (celulares
3G y posteriores, tabletas), ha impulsado
la proliferación de redes Wi-Fi en todo el
mundo y en los ámbitos más diversos, desde
la red hogareña paga hasta la red abierta en
lugares públicos cerrados o al aire libre.
El cubrimiento de la red celular para el
tráfico de datos puede ofrecer un buen servicio en ciertas zonas, sobre todo las más
cercanas a los sitios de emplazamiento de
las antenas y dependiendo de la densidad
de usuarios que demanden este servicio. En
áreas cubiertas, o de alta densidad de equipos móviles activos el nivel de tráfico ofrecido decae notablemente. Por ello ha cobrado
cada vez más importancia que estos equipos
puedan conectarse alternativamente al ser-
Este requisito conlleva una serie de
cuestiones que se deben tener en cuenta
para poder lograrlo y es lo que ha sido material de desarrollo continuo en los últimos
años para hacer cada vez más satisfactoria
la integración Wi-Fi/Celular, tanto desde
el punto de vista del cliente como en los
costos de instalación y operación del prestador.
Algunos prestadores de servicio celular
incluso han implementado redes Wi-Fi
propias accesibles para sus usuarios de manera de asegurar la cobertura de datos en
lugares donde la red celular no puede brindarlos apropiadamente.
Hay que tener presente que la experiencia para el usuario debería ser tal qué no
distinga a que red está conectado ni tenga
que hacerlo manualmente, como así también las aplicaciones no tendrían que sufrir
retardos, interrupciones o bloqueos al cambiar de un sistema a otro. Es decir debería ser totalmente transparente al usuario
y a las aplicaciones que éste ejecuta en su
equipo. Por ejemplo podría reproducir sin
2.2. Evolución de la integración Wi-Fi/ interrupciones un streaming de video al alCelular [1][2]
ternar entre tales redes.
108
En la actualidad el esfuerzo conjunto de
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
la IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers: Instituto de los Ingenieros
Eléctricos y Electrónicos), WFA (Wi-Fi
Alliance: Alianza Wi-Fi), y WBA (Wireless
Broadband Alliance: Alianza banda ancha
inalámbrica), han logrado estandarizar las
características para que el Wi-Fi alcance
el grado de transporte de datos (carrier),
en lugar de actuar solamente en el último
tramo hacia el cliente. Ejemplo de estos esfuerzos son Hotspot 2.0, un grupo de trabajo de la WFA cuyos programás se denominan Passpoint y NGH (Next Generation
Hotspot: Punto de Acceso de Nueva Generación). Una de las principales ventajas de
Hotspot 2.0 es la posibilidad de conectarse a
una red utilizando credenciales del usuario
que se encuentran en el equipo, por ejemplo
el tarjeta SIM (Suscriber Identity Module:
Modulo de Identidad del Abonado)
Figura 3. Tráfico Wi-Fi en aeropuertos luego
de la introducción de la autenticación con SIM 2
Esto permite que el usuario no tenga que
introducir una clave para poder conectarse
a un AP (Acces Point: Punto de Acceso) del
mismo proveedor de servicios celulares, logrando un paso importante en el automatismo de esta tarea que mejora la transparencia para el usuario. Como ejemplo de
las ventajas que esta solución ofrece véase
la Figura 3. que representa la evolución del
tráfico Wi-Fi en aeropuertos, discriminado según el tipo de autenticación utilizada por el equipo móvil. Se ve claramente
como aumento el tráfico a partir del introducción de la autenticación basada en SIM
que se hace sin intervención del usuario.
También se proveen nuevos mecanismos para que pueda accederse a información sobre los AP sin necesidad de asociarse previamente.
Otra ayuda en la evolución hacia una
integración mayor es que en poco tiempo
más no habrá distintos estándares operando las redes celulares, ya que claramente
el estándar 4G es LTE (Long Term Evolution: Evolución a Largo Plazo) en todo
el mundo, contrariamente a lo que pasaba con las generaciones anteriores donde en 2G y 3G coexistían estándares provenientes de distintas organizaciones.
Esta unicidad de 4G favorece no sólo la investigación sino la implementación de redes
y el diseño y fabricación de los móviles que
responderán a un solo estándar mundial.
Hay también esfuerzos dirigidos a integrar las redes Wi-Fi en el núcleo (core)
de la red celular. Hoy por hoy, la red celular
tiene su núcleo y la red Wi-Fi se conecta al
servicio de datos fijo o a algún otro punto
de acceso del proveedor. El hecho de lograr
este objetivo redundaría en una reducción
de costos de implementación y de operación, además de facilitar la facturación y
el control de los clientes. La organización
3GPP (Third Generation Partnership Project: Asociación para el Proyecto de Tercera Generación), ha trabajado e invertido
mucho esfuerzo en los últimos años para la
evolución de la integración Wi-Fi/celular.
Más precisamente se han logrado un número de iniciativas tendientes a mejorar la
selección desde los dispositivos móviles de
la óptima red Wi-Fi, la integración de estos
109
13 -La integración Wi-Fi/Celular, evolución y desafíos. CHIOZZA, Juan A. et al.
puntos de acceso al núcleo de la red celular
(core), y la autenticación del usuario de celular mediante el acceso Wi-Fi utilizando
la información contenida en la SIM. Muchas de estas iniciativas están incluidas en la
estandarización de ANDSF (Acceses Network Discovery and Selection Function:
Descubrimiento del Punto de Acceso y
Función de Selección), que provee una estructura dentro del mismo core de la red
celular, personalizable para el proveedor,
de manera de dar información a los móviles para que puedan decidir el mejor punto
de acceso donde conectarse, sea este de la
red celular o o la red Wi-Fi. La publicación
del documento 12 (Release 12) de la 3GPP
[4], incluye justamente los esfuerzos por
coordinar y alinear el funcionamiento de
ANDSF desde el núcleo y el Hotspot 2.0
desde los móviles [6]. También, en este documento, se vuelca la evolución para lograr
la preservación de la dirección IP del móvil
aunque este conmute a distintos puntos de
acceso. En definitiva los esfuerzos de 3GPP
están encaminados a proveer las herramientas necesarias para que, implementadas por
los operadores, el usuario del equipo móvil tenga una mejor experiencia al utilizar
el servicio de datos en su dispositivo, independientemente y en forma transparente a
las conmutaciones que se vayan dando entre
el acceso de radio del cliente y la óptima
red disponible. Con el acompañamiento a
todos estos esfuerzos desde los constructores de equipos móviles, se logra combinar
las bondades de la información de políticas
que llegan desde la red del operador, para
que el móvil de acuerdo a su software y esta
valiosa información suministrada, decida
la mejor conexión en tiempo real, mejorando notablemente la QoE del cliente.
110
2.3. Desafíos de la integración Wi-Fi/
celular[2][3]
Para los lugares y usuarios con equipos
móviles o portátiles que utilizan el servicio
de datos en una forma semi-nómada, Wi-Fi
aparece como la opción principal, siendo su
acceso rápido y simple. Pero cuando se trata
de usuarios con más movilidad o que utilizan indistintamente la red celular o Wi-Fi,
existen todavía problemás que complican la
óptima selección en tiempo real de la red
más conveniente. Se puede decir que estos
problemas fundamentalmente son cuatro:
a- El problema de la selección prematura de Wi-Fi desde el móvil, cuando aun la
conexión a la red celular es más ventajosa en
velocidad de transmisión. El motivo es que
los parámetros de selección son muy pocos
y no tienen en cuenta precisamente la mejor
opción en cuanto a velocidad y retardo, sino
solo la opción preferir conexión Wi-Fi.
b- Al seleccionar la red Wi-Fi puede
que la ubicación la favorezca, pero el móvil desconoce que el tráfico que se cursa por el núcleo de esa red está saturado,
provocando nuevamente una selección
errónea de la mejor red al utilizar como
parámetro de decisión el nivel de señal
recibida (RSL: Received Signal Level).
c- Otro error al seleccionar o preferir la
red Wi-Fi por su nivel de señal es que si
bien esta red no está saturada su conexión
al núcleo de red esta muy por debajo en
cuanto a velocidad de transmisión de la
que tiene el nodo celular. Así, nuevamente
se cae en una degradación de la QoE del
usuario móvil.d- Nuevamente sin tener en
cuenta los desafíos anteriores, se puede pro-
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
2.4. Coordinación de redes heterogéducir un cambio intermitente de conexión
neas
[3][4]
en un escenario de condiciones de propagación con elevado desvanecimiento selectivo.
Es evidente que la coexistencia de los
Lógicamente, los retardos en el tráfico por
el continuo cambio de conexión producen servicios prestados por la red celular y la
de esta forma una degradación de la QoE. red Wi-Fi a un equipo móvil o portátil
se ha instalado definitivamente y necesitan convivir porque por sí solas no pueden prestar un servicio con alta QoE para
el usuario actual que demanda servicio de
datos continuo esté en el lugar que éste y
lo haga en tránsito o en forma estática.
Figura 4. Roaming con ANDSF y Hotspot 2.0 4
Como puede verse en estos cuatro casos,
la integración eficiente de las redes Wi-Fi y
celular tienen muchos aspectos a considerar
y se tratan de solucionar mediante distintas
herramientas disponibles para cada uno de
los actores de esta integración. Hay una tarea que es fundamental al momento de la
selección óptima pensando en una satisfactoria QoE, y es la recolección de información del estado de los distintos puntos de la
red y sus características para poder entregar
en tiempo real esta información depurada
a cada equipo móvil, información con la
cual el móvil podrá realizar una conexión
óptima en cuanto al tráfico de datos.
Por ello, por todo lo que se describió en
los puntos anteriores, es inevitable pensar
en redes heterogéneas (HetNet: Heterogeneus Network: Redes Heterogéneas). Un
mismo UE (User Equipmment: Equipo de
Usuario), tiene la posibilidad de conectarse a distinto tipos de redes para poder
dar servicio a las aplicaciones que activa
el propietario. Para coordinar las posibilidades desde la red celular, como se anticipó, existe la herramienta marco ANDSF, y
desde las redes Wi-Fi el Hotspot 2.0. Se
analizará en adelante la necesidad de políticas que coordinen los esfuerzos de estas dos herramientas para que la QoE del
usuario sea cada vez mejor. Es fundamental
entender el escenario de futuro inmediato con el que se debe trabajar, la Figura 4
muestra la clara complejidad del mismo.
Cada una de estas tecnologías y cada uno
de los operadores que las controlan tienen
sus políticas para por ejemplo seleccionar el
punto de conexión más adecuado, priorización de tráfico, etc. Para el usuario que va
moviéndose y pasando del entorno de influencia de una red a otra, el UE debe decidir a cuál conectarse, y para ello cuenta con
información de cada una de estas redes que
no precisamente tienen las mismas políticas para tratar los parámetros involucrados
111
13 -La integración Wi-Fi/Celular, evolución y desafíos. CHIOZZA, Juan A. et al.
y tampoco consideran exactamente la misma cantidad y tipo de información al UE.
Esto es, no hay precisamente una consistencia entre estas políticas y eso degrada la QoE del usuario que podría
ser mucho mejor de existir una coordinación y consistencia entre las políticas de las distintas redes y operadores.
Este escenario queda representado en
la Figura 5, donde se incluyen las fuentes
de información que deberá evaluar el gestor de conexión, CM(Connection Manager)
del UE para encontrar la conexión óptima.
Figura 5. El rol del gestor de conexión del UE 4
La tarea llegará al mejor resultado para
los parámetros que dispone el CM, pero en
la realidad no será realmente la óptima de
todas las disponibles. Ello se debe al complicado escenario y a las inconsistencias de
las políticas que entran en juego llevando
al CM a tomar una decisión no óptima.
Algunos operadores recurren a aplicaciones de terceros que incluyen en el
UE para gestionar la conexión. Pero muchas veces la diferencia de escenarios que
112
ve cada uno de ellos provoca un conflicto entre tales decisiones llevando nuevamente a una no óptima conexión.
2.4.1 El sistema ANDSF de 3GPP [3]
[4][6]
Se analizarán en este apartado las características claves para entender el funcionamiento de ANDSF. Éste responde a una
arquitectura cliente-servidor, localizándose
el servidor en la red del operador celular,
distribuyendo desde allí hacia los UE las
políticas de intercalación a través de una
interface denominada S14, basada en las
especificaciones OMA-DM (Open Mobile Alliance – Device Management: Alianza
móvil abierta – Gestion de dispositivos), o
alternativamente con intercambio de XML
(eXtensible Markup Language : Lenguaje de
Marcas Extensibles) sobre TCP (Transport
Control Protocol: Portocolo de Control de
Transporte). La información se agrupa en el
MO5 (Management Object: Objeto Gestionado), donde cada rama del objeto contiene la información especificada en forma de
parámetro. La parametrización está implementada de manera qué, al enviarla al UE,
su CM pueda decidir a que conexión y en
que instante unirse para obtener una óptima
QoE para el usuario. El UE está recibiendo
en tiempo real continuamente información
del servidor ANDSF, aunque esté en tránsito, de manera de ir cambiando de conexión
a medida que se desplaza. ANDSF conoce
la configuración de la red y su estado actual,
información que vuelca en los parámetros
del MO, que será enviada a cada móvil ajustado para la ubicación que este posee. Cada
rama o nodo del MO tiene a su vez muchas
variantes que son las que resume en el respectivo parámetro que caracteriza ese nodo
para una ubicación de UE determinada. En
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
tiempo real, los párametros que identifican
las caracteristicas claves de la red, para obtener un punto óptimo de conexión, son actualizados permanentemente en el servidor
ANDSF, que ademas conoce la topografía
de la red en la que actúa. Con ésta información, la procesa y ajusta para cada móvil
que pide conexión a la red o está en movimiento de manera de entregarle los páramteros para sus condiciones en particular.
información sobre la tecnología de cada
nodo, también se envía la correspondiente
etiqueta de identificación. Para poder evaluar estos parámetros ANDSF se basa principalmente en la geolocalización de los UE.
Para gestionar la ubicación de los UE se
utiliza el nodo UE_Location (UE_Location: Localizacion del UE). La actualiza-
2.4.1.1 Estructura de alto nivel del MO
En la Figura 6 se ve la estructura de alto
nivel del MO con sus nodos principales.
Para un detalle de la información y ramificación de cada nodo puede verse la norma
que lo define en [5], no obstante a continuación se describe la información que resume
cada nodo principal del MO.El nodo que
contiene las políticas de movilidad entre
sistemas es el ISMP (Inter-System Mobility
Policies: Políticas de Movilidad Internas del
Sistema) que enrutará el tráfico IP sobre un
único enlace de radio, cuando el móvil no
tenga capacidad de llegar al núcleo de la red
por más de un acceso a la vez. Algunas de
las reglas son definir qué tipo de acceso es
preferible sobre otro en el área de influencia
del UE, sea de una tecnología sobre otra o
dentro de una misma tecnología los distintos accesos dentro del rango del UE. También se pueden asignar bandas horarias, o en
fechas determinadas, en las qué, un acceso
es preferible sobre otro de acuerdo a las estadísticas de tráfico que posee el operador.
El nodo de ANDI (ANDI: Acces network
Discovery Information: Información para
el descubrimiento del acceso), es utilizado
para enviar información al UE de los acceso
de redes que están disponibles para los UE
que están en la cercanía. Además de incluir
Figura 6. ANDSF MO – Estructura de alto nivel 3
ción de la información puede ser activada
por la pérdida de validez de la información
o por un cambio en la posición del UE.
El nodo ISRP (Inter-system Routing Parameters: Parámetros de Ruteo Entre sistemas), es el que marca las políticas de ruteo
cuando el UE tiene la capacidad de enviar
tráfico IP por más de un acceso de radio simultáneamente. Éste nodo maneja mucha
más información y tiene distintas variantes
de orientación del tráfico del UE, las que
conforman cada una un subnodo del ISRP.
Las variantes son ForFlowBased (basada en
el flujo), ForServiceBased (basada en el servicio) y ForNonSeamlessOffload (orientado a la
derivación de tráfico sin interrupciones)[5].
113
13 -La integración Wi-Fi/Celular, evolución y desafíos. CHIOZZA, Juan A. et al.
El ISRP puede enviar una o más de estas variantes al UE. Dependiente de la aplicación corriendo sobre IP esta demandara
alguno de los servicios nombrados cuyas
reglas para accederlos son provistas al UE
por el ISRP. En oportunidades puede existir más de una posibilidad dentro de cada
servicio o subnodo del ISRP, cada uno de
los cuales tiene a su vez opciones de conexión de distintas tecnologías cuya validez dependerá del criterio de ruteo (routing
criteria) y de las reglas de ruteo (routing rules) contenidas en cada servicio nombrado.
ta su amplio conocimiento de las condiciones de la red. Para tener idea de la complejidad del armado de la información enviada
al UE, en la Figura 7 se muestra parte de un
envío del ISRP al UE desde el ANDSF local (H-ANDSF:home ANDSF: ANDSF
Local) el detalle del subnodo ForFlowBased para indicar al UE la información de
conexión requerida para las aplicaciones que
éste solicitó, en este ejemplo Skype, Youtube
y Facebook, abreviadas en la Figura 7 como
SKP, YTB.com y FBK respectivamente.
Allí se pueden ver las distintas opciones
Es importante tener en claro que quien de conexión, los criterios y reglas de ruteo
decide la conexión es el CM del UE, a quien para cada posibilidad, prioridades, etc.
el sistema cliente-servidor ANDSF le apor-
Figura 7. Parte de la configuración del subnodo ForFlowBased por el H-ANDSF
114
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Los escenarios del UE definen que regla tráfico indicando a los UE que preerentedeberá aplicar.
mente no utilicen esa conexión en un horario determinado. La segunda etiqueta da
Dentro del esquema enviado, las prime- el área de validez de la política. Por ejemras dos bifurcaciones del diagrama están plo puede indicar que la regla es válida si
etiquetadas como Home (local) y Roaming esta en dentro del área de PLMN =10010,
(en tránsito). La primer regla se aplica si el lo que significa : dirección de la PLMN =
UE está dentro del área de cubrimiento del 10010. Si está en otra área esta regla no es
H-PLMN (Home-Public Land Mobile Net- válida.
work: Red Móvil Publica Terrestre-Local).
Si el UE en tránsito cambia a un área en la
Siguiendo con la descripción de los deque es visitante y la red no tiene servidor más nodos principales, está el nodo UE_LoANDSF, se aplican las reglas englobadas en cation (localización del UE), que contiene
la bifurcación Roaming. El último escenario información acerca de la ubicación geográes cuando se encuentra como visitante en fica y dentro de la red del dispositivo.
una red y ésta si tiene servidor ANDSF, en
La información de configuración del siscuyo caso el UE establecerá comunicación
tema
operativo del UE esta contenida en el
con el servidor y recibirá las reglas a utilizar
para conexión de datos dentro de su red. El nodo UE_Profile (perfil del UE), esta inISRP es claramente el nodo más complejo formación es enviada al servidor ANDSF al
establecer la conexión. Cualquier informadel MO.
ción o nodo adicional proporcionado por el
En la Figura 7, cada rama principal está UE que no es soportado por el servidor es
etiquetada con la sigla IFOM (IP Flow ignorado por éste. Finalmente, dentro del
Mobility: Movilidad del Flujo IP), seguida más alto nivel de la estructura del MO, está
de un número que indica las distintas po- el nodo Ext_node (nodo externo), que consibilidades de conexión. Cada una de estas tiene información del ANDSF MO especíposibles conexiones tiene una Rule Priori- fica del fabricante del equipo y no es alcanty (Regla de Prioridad) siendo prioritario zada por la norma de 3GPP.
el de menor número. Es decir que al tener
2.5 El dispositivo móvil UE actual
el UE demanda de alguna aplicación dará
prioridad de atención según este número.
Actualmente, los dispositivos UE, se coTambién tienen la bifurcación RutingCriteria (Criterio de Ruteo), donde en este caso nectan a una WLAN (Wireless LAN: LAN
tiene la etiqueta Time&Location (tiempo inalámbrica), de distintas formas utilizany Localización), formada a su vez, por dos do soluciones propietarias, sin conectarse al
etiquetas, TimeofDay (Hora del día) y Vali- núcleo de la red. Por ejemplo algunos UE se
dityArea (Área de validación). En la prime- conectan a una WLAN ni bien están dentro
ra se establece el horario del día dentro del de su alcance y en el caso de tener más de
que se produce el pico de utilización de esa una señal apta, recurren a alguna aplicación
propietaria para resolver la conexión. Norconexión.
malmente utilizan algún algoritmo para deCon esta política establecida de acuer- cidir, en base a información recolectada por
do a los registros estadísticos que tiene el el UE, es decir son aplicaciones basadas en
ANDSF, el operador evita la congestión de el cliente. Algunos de esos parámetros son
115
13 -La integración Wi-Fi/Celular, evolución y desafíos. CHIOZZA, Juan A. et al.
los valores de RSL (Received Signal Level:
Nivel de Señal Recibida), estadísticas de
acuerdo a la MAC del AP, etc. También en
algunos casos, la elección se deja al usuario
en forma manual, y en otras alguna aplicación de capa superior decide la conexión.
Esto último puede entrar en conflicto con
los métodos de selección de capas inferiores que normalmente lo hacen en base a la
mejor señal recibida. Muchas de este tipo
de aplicaciones para automatizar el proceso
de elección del AP al cual conectarse tienen
inconsistencias para seleccionar la mejor
opción, ya que no manejan parámetros del
AP hacia adentro de la red, como capacidad
de tráfico, estado de carga de su interconexión con el núcleo, etc.
En la Figura 8 se ve el esquema general
de funcionamiento de un UE de uso común
en la actualidad y sus funcionalidades de conexión. Como se ve en general los UE para
poder decidir la conexión a realizar lo hacen
por el operador al configurar el UE (Operator Policy), configuración del usuario (User
Preferences, y algunos parámetros que el
UE puede recolectar y utilizar para hacer
estadísticas de conexiones anteriores, señal
recibida, y con ellos decidirse por uno de los
puntos de acceso Wi-Fi o celular.
Con la utilización del servidor ANDSF,
los UE podrán recibir la información parametrizada en el MO y enviada con el formato de la interface S14, que se agregaría
en el esquema de la Figura 8, aportando sus
datos a la parte identificada como Operator
Policy. Así la interface S14 interactúa con
las políticas del operador configuradas al
habilitar el terminal UE, y con ello influyen
directamente en la decisión del CM para
encaminar el tráfico IP.
Como se viera en la descripción del MO
dependerá del tipo de UE si puede utilizar
las dos opciones de radio, es decir cursar
tráfico simultáneamente por las interfaces
de radio de Wi-Fi y de Celular aprovechara
la información contenida en el nodo ISRP.
Si por el contrario su tecnología sólo le permite utilizar una interface de radio por vez,
aprovechará las indicaciones del ANDSF
contenidas en el ISMP.
2.6 El estándar IEEE 802.11u [3][6]
Conocido como Hotspot 2.0 (HS2.0)
o Wi-Fi Certified Passpoint (Wi-Fi Punto
de Paso Certificado), ésta norma define los
Figura 8. Funcionalidades de los UE actuales 3
mecanismos necesarios para que un UE o
mediante alguna aplicación específica o al- cualquier dispositivo con conexión Wi-Fi,
goritmo incluido en el sistema operativo del pueda al entrar al área de un proveedor tedispositivo (HLOS:High Level Operating ner un roaming (movilidad entre puntos de
System: Sistema Operativo de Alto Nivel). acceso sin perder conexión) similar al de la
Para ello pueden utilizar políticas asignadas red celular. Esto es una gran mejora respec116
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
to de la movilidad incipiente que tenían las
redes Wi-Fi con un proceso de roaming
que sólo podía asegurar conectividad pero
no como una sesión sin cortes (seamless session) como puede ofrecer con HS2.0.
Las redes Wi-Fi con HS2.0, distribuyen
la información parametrizada en forma
también de un MO como se vio en ANDSF,
estos datos son utilizados por el UE o cualquier equipo con movilidad, para decidir su
conexión óptima en cuanto al tráfico IP.
De esta manera los equipos celulares UE
que soporten tanto ANDSF como HS2.0
tendrán una mejor QoE para el usuario IP.
También da la posibilidad a los operadores
de redes celulares de integrar en sus redes
nodos AP conectados al propio núcleo de
red, y como HS2.0 permite la autenticación
automática por SIM, esto no solo mejora la
QoE del usuario, sino que permite al operador tarifar este servicio que de otra forma
se perdería en otro operador o en una red
abierta de menores prestaciones pero con
cobertura de radio en zonas críticas.
ésta es la parte similar al MO del ANDSF
con su interfaz S14. En la Figura 9. puede
verse el proceso de descubrimiento, consulta del ANQP encapsulado en el GAS. El
dispositivo busca redes cercanas y descubre mas de una con la capacidad de manejar el HS2.0, envía un pedido información
del ANQP que se encapsula en el GAS a
cada una de ellas. Cada servidor responderá enviando una trama con la información
requerida.
Figura 9. Proceso de conexión de
HS2.0 con GAS-ANQP 6
Con la información recolectada el HS2.0
Al encontrar una señal de Wi-Fi, se ac- del UE analiza los datos y se decide por la
tiva el GAS (Generic Advertismet Service: mejor conexión de acuerdo a las políticas
Servicio Genérico de Anuncio), que es un que posee.
servicio de capa 2, para que aplicaciones de
capas superiores puedan intercambiar inEste proceso, además de totalmente auformación con el AP o un servidor antes de tomático y con la posibilidad de utilizar los
la autenticación y registración. Este permite parámetros de autenticación contenidos en
que entre en acción el ANQP (Acces Net- la SIM del UE, decide en base a un análiwork Query Protocol: Protocolo Consulta de sis de todos los datos del ANQP, que enAcceso a la Red), protocolo que se encarga tre otros contienen, información de la red
de consultar al servidor de la red WiFi la 3GPP si la hay, capacidades de confecciona
información necesaria para poder seleccio- y métricas de la WAN.
nar la mejor red o punto de acceso.
Estos dos últimos conjuntos de parámeComo se comentó en párrafos anteriores, tros, dan la posibilidad al HS2.0 de selec117
13 -La integración Wi-Fi/Celular, evolución y desafíos. CHIOZZA, Juan A. et al.
cionar la real mejor conexión, hasta llegar a
la nube, asegurando una óptima velocidad
de datos. La mejora comparada a los métodos de conexiona anteriores a HS2.0 es
notable fundamentalmente en términos de
QoE para el usuario y no menos importante en un uso racional de los recursos del
operador.
2.7 La arquitectura combinada Wi-Fi
celular [3][7]
Las posibilidades de ANDSF en las redes celulares y el HS2.0 en las redes WiFi, se combinan en una arquitectura que las
contiene a partir del Release 12 (publicación 12) de 3GPP. Basada en ANDSF, la
propuesta tiene cuatro componentes claves:
a - AP con HS2.0 habilitado a enviar a
los UE la información necesaria para una
óptima conexión por Wi-Fi.
tura véase la Figura 10. donde puede entenderse la combinación de las tecnologías
y la interconexión a la red de acceso 3GPP
y WiFi a través del TWAG (Trusted Wireless Acces Gateway: Puerta de Acceso de
Conexiones Inalámbricas Autenticadas).
Se ven las posibilidades para dos tipos de
UE, el de arriba es un dispositivo sin autentican por SIM (tabletas, netbooks) y el de
abajo, identificado como ANDSF cliente es
un típico teléfono inteligente (smartphone)
con autenticación mediante SIM. Si la conexión es mediante el nodo WiFi y es autenticada, el tráfico solicitado por éste UE
se encaminará por el TWAG accediendo
al núcleo de la red del operador y aprovechando las conexiones de alta capacidad a la
nube que éste posee. Un dispositivo como
un smartphone, puede enviar tráfico por
cualquiera de los puntos de accesos WiFi o
Celular, o ambos a la vez.
b – Posibilidad de carga de tráfico desde
distintos puntos de la red 3GPP dando en
tiempo real la mejor opción.
c - El servidor ANDSF suministra las
políticas al UE, incluyendo además de los
parámetros descriptos en 2.4.1., la información de métricas de HS2.0 y cargas de la
red 3GPP,
d – El UE utilizará esta información
Figura 10. Envío dinámico de políticas
ANDSF y control de acceso en tiempo real 3
para seleccionar la mejor conexión o incluso
si tiene posibilidad de conexión de 3GPP
Nuevamente, el tráfico que éste curse
y WiFi simultáneas, seleccionar, en tiempo
real, los caminos de los flujos de datos por por el acceso WiFi se encaminará a través
del TWAG hacia la nube.
donde convenga.
Para una mejor visión de esta arquitec118
El hecho de tener un servidor como el
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
ANDSF se piensa podría complicar el encaminamiento dentro del núcleo de la red
del operador, es decir producir congestión.
De todas maneras existen soluciones que
no sólo evitarán esas posibles congestiones
sino que aceleran y eficientizan el tráfico en
el núcleo, a la vez de mejorar las bondades
de ANDSF. Tal sistema se ve esquematizado en la Figura 11. Es lo que se conoce
como una red SDN (Software Defined Network: Red Definida por Software), donde el
protocolo que lleva adelante este sistema es
el OpenFlow, desarrollado por la Open Net-
a centralizarse en un servidor, que a través
del protocolo OpenFlow(OF), conoce el
estado de la red en tiempo real, y envía la
información de control a los switches para
que encaminen el tráfico según las políticas
de la SDN.
Así las aplicaciones avisan el servicio de
flujo de datos requerido al servidor y éste,
aplicando el conocimiento de la red actual y
sus políticas definidas por el operador, envía
las actualizaciones necesarias a los SW para
que encaminen cada flujo de datos requerido según sus indicaciones. El SW conmuta por hardware a gran velocidad sólo
interpretando las órdenes que figuran en
las tablas actualizadas por OF. En el caso
específico de las redes móviles como en la
figura 11 el controlador de OF interactúa
con el servidor ANDSF para re encaminar
el tráfico de un móvil que pertenece a una
conexión que se está congestionando. De la
interacción deciden el camino y mientras
OF reconfigura los SW, ANDSF busca el
punto de acceso óptimo más próximo al UE
Figura 11. Tráfico del núcleo de la red
para guiarlo a este en su traspaso de nodo
móvil gestionado por OpenFlow 7
(handover) sin cortar su sesión en ejecución,
lo que se conoce como seamless-session (seworking Foundation, que involucra a gran sión sin cortes).
cantidad de compañías líderes en todo el
espectro de la actividad de las comunicacio3. Conclusiones
nes de datos, por ejemplo IBM, Cisco, HP,
Huawuei, ZTE, Nokia, etc. El objetivo de
La integración de las redes Wi-Fi y ceesta fundación es promocionar e incentivar lulares no es ya una opción como lo fue en
el uso de las redes definidas por software a un principio. En aquellos primeros pasos,
través del desarrollo de normas y estándares el tráfico prioritario de la red celular como
abiertos. La idea básica de SDN es separar GSM y similares, era el tráfico de voz, que
las funciones de control y encaminamien- además en esa tecnología e incluso en 3G
to, dejando la tarea de encaminamiento a siguió siendo manejado como conmutalos dispositivos que ya lo hacen y el control, ción de circuitos. Por otra parte la comunimanejado por los mismos, hasta ahora a cación de datos, incipiente en 2.5G(GSMtravés de protocolos de enrutamiento, pasa GPRS), evolucionó rápidamente con 3G
119
13 -La integración Wi-Fi/Celular, evolución y desafíos. CHIOZZA, Juan A. et al.
(UMTS) y las sucesivas mejoras de la interfaz de radio HSPA y posteriores. Esto junto
a la posibilidad del acceso WiFi alternativo,
a la evolución de los UE a equipos inteligentes (smartphones) dispararon la demanda
de aplicaciones de datos de gran capacidad,
sobre todo lo referente a streaming de audio
y video. Con la llegada de 4G-LTE, ya la
conmutación de circuitos desaparece, y todo
el tráfico de voz, audio y video se resuelve
como tráfico de datos (conmutación de paquetes). 4G tiene una mejora sustancial no
solo en la interface de radio con OFDM,
sino también en el manejo de tráfico IP
exclusivamente. Se espera siga creciendo
fuertemente la demanda de tráfico, pero el
inconveniente de la red celular es el cubrimiento, no puede llegar con todo el potencial a todos lados. Las macro celdas, como
se conocen a las celdas habituales tienen un
alcance amplio pero decae su prestación en
Mbps (Megabits por segundo) al irse hacia
los bordes de su área de cobertura. Muchos
casos de este empobrecimiento pueden
cubrirse con celdas pequeñas (small cell) y
la posibilidad de 4G de nodos de retransmisión (rely). Pero esto soluciona parte del
problema. En áreas de mucha concentración
y lugares cerrados amplios y concurridos, el
servicio decae abruptamente. WiFi en cambio es fuerte en estos lugares, más aún con
los nuevos estándares de mayor prestaciones como el 802.11 ac, y la implementación
como se vió en párrafos anteriores del sistema de roaming de WiFi, el HS2.0. Todo
indica que la integración WiFi-Celular crecerá fuertemente para poder brindar en esta
etapa una QoE muy elevada a los usuarios.
La decisión de trabajar en conjunto con el
fin de lograr una mejor integración de parte
de los proveedores de los principales actores del mercado, ya ha logrado avanzar en
el sentido de la integración con ANDSF
y HS2.0. Pero ésta integración es desde el
120
punto de vista del UE ya que estos servidores no intercambian información entre
sí, y ese justamente es uno de los desafíos a
resolver. En cuanto a la implementación de
los operadores para aprovechar los avances
logrados, dependerá del grado de inversión
que decidan, de proveer nodos propios de
WiFi con HS2.0 integrados a su núcleo, o
integrar redes de este tipo de otros operadores para un funcionamiento conjunto. De
darse una adecuada planificación en el sentido de aprovechar ambas redes, asistiremos
en el futuro inmediato a una experiencia
móvil de datos muy superior a la actual.
4. Líneas futuras de trabajo
Como ya se anticipo en párrafos anteriores, todavía queda mucho por hacer en
cuanto a la integración WiFi-Celular. Los
estándares de cada uno han avanzado mucho en pos de darle al UE la posibilidad
de realizar una selección de red inteligente (INS: Intelligent Network Selection). El
ANDSF utiliza información de las redes
incluso WiFi para aportar parámetros de
selección al UE. Pero esto no quiere decir
que esten integrados los estándares. Esa, la
comunicación de los servidores ANDSF
y HS2.0 para intercambiar información
de sus redes, es la línea de trabajo futura o
inmediata para lograr una integración real
y obtener una QoE mucho mayor y más
estable y predecible. Mientras será necesario lograr que los fabricantes de equipos
móviles incluyan el manejo de ANDSF en
sus diseños y HLOS, como así también las
aplicaciones necesarias para lograr una comunicación eficiente entre el HLOS y el
CM, optimizando la utilización de recursos
y reduciendo las latencias en todo el proceso.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
5. Referencias
[1] Alcatel-Lucent: la explosión de datos entre
2011 y 2015 - Alberto Ríos, CTO de Alcatel-Lucent México - 2014
[2] Wi-Fi and cellular integration: From WiFi offload to
HetNets, M. Paolini, Senza Fili Wi-Fi and cellular integration - © 2014 Senza Fili Consulting, www.senzafiliconsulting.com .
[3] Integration of Cellular and Wi-Fi networks, White paper, 4G AMERICAS ©
2013 www.4gamericas.org .
[4] Wi-Fi roaming – building on ANDSF and
Hotspot 2.0 - White paper, Alcatel-Lucent
& BT © 2012 .
[5]http://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/124300_
124399/124312/12.07.00_60/
[6] IEEE 802 Enhanced nework detecion and
selection, Max Riegel, IEEE 802.1 OmniRan TaskGroup
https://mentor.ieee.org/omniran/dcn/13/
omniran-13-0063-00-0000-ieee-802-gapsnetwork-detection-selection.pptx
[7] OpenFlow Enabled Mobile and Wireless
Networks – Open Networking Foundation,
2013,
https://www.opennetworking.org/
solution-brief-openflow-enabled-mobileand-wireless-networks
121
14 -Vinculación científico-tecnológica con el sector productivo... HADAD, Alejandro et al.
Vinculación
científico-tecnológica
con el sector productivo-industrial
para el análisis de imágenes multiespectrales de caña de azúcar
Alejandro Hadad1, Agustín Solano1, Alejandra Kemerer2, Gerardo Schneider1
Resumen
En el presente trabajo, se describe la experiencia de interacción entre la Universidad Nacional de Entre Ríos (UNER), el
INTA-EEA y productores de la Industria
azucarera. Se presenta una descripción de
los hechos que dieron lugar a la interacción
y los resultados obtenidos en lo que refiere al
procesamiento y gestión de imágenes multiespectrales de cuadros productivos de caña
de azúcar y a la conformación del equipo de
investigación interdisciplinario. A partir del
análisis de imágenes aéreas multiespectrales
de campos cultivados con caña de azúcar, se
estudió la respuesta espectral del cultivo en
distintas bandas del espectro electromagnético y se segmentaron regiones homogéneas
de uso práctico para que el productor tome
decisiones sobre la utilización de insumos y
recursos según la variabilidad de su sistema.
Teniendo en cuenta las características de las
imágenes disponibles y analizando la bibliografía de referencia, se propuso abordar
el problema utilizando características de
textura y la implementación de modelos de
aprendizaje automático. Se estudiaron Árboles de Decisión (AD) y Random Forests
(RF) entrenados con distintos conjuntos de
descriptores para clasificar entre las clases
Caña Caída y Caña en Pie. Los descriptores se extrajeron de los canales Infrarrojo,
Rojo, Verde y NDVI (Índice de Diferencia
Normalizada) de las imágenes estandarizadas.
Con el modelo de mejor desempeño se
realizó la segmentación de las imágenes
aéreas de los cuadros productivos de caña
de azúcar. Luego se aplicó sobre la segmentación un algoritmo de crecimiento de
regiones para homogeneizar las regiones
identificadas. Los resultados indicaron, para
distintas imágenes, una degradación de la
segmentación entre 5% y 16%, al homogeneizar las regiones. Teniendo en cuenta las
pérdidas de materia prima e incluyendo los
costos de la adquisición de las imágenes aéreas y el costo del desarrollo del software
propuesto, se consideró viable la implementación del sistema de identificación de regiones para superficies mayores a 1000ha.
Lab. de Sistemas de Información, Fac. De Ingenieria, Universidad Nacional de Entre Ríos, Ruta 11, Km 10,5, Oro
Verde, Entre Ríos, Argentina {ajhadad, asolano, gschneider}@bioingenieria.edu.ar
1
INTA-EEA - Grupo de Recursos Naturales y Factores Abióticos, Ruta 11, Km 12, Oro Verde, Entre Ríos, Argentina
[email protected]
2
122
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
1 Introducción
Los procesos de vinculación entre actores
del sector productivo-industrial y el científico-tecnológico para dar solución a problemáticas particulares redundan en un claro
beneficio para todas las partes involucradas.
Sin embargo, en muchos casos, los canales
para el intercambio de información son escasos o no se han explorado, al menos en
el sector de la agroindustria. En los últimos
años se ha comenzado a generar un cambio
y en esta perspectiva se inscribe la experiencia aquí descripta. En la misma lo particularmente interesante es el modo en que se
ha dado la interacción y cómo ha evolucionado en el tiempo, dado que el aporte concreto a la industria no fue el origen del acercamiento sino que este derivó del análisis
conjunto de otras condiciones productivas
conocidas por la empresa pero no manejadas y menos aún cuantificadas. Es un claro
ejemplo donde una situación problemática
no es adecuadamente diagnosticada y por lo
tanto carece de una estrategia de manejo.
La inquietud original de la empresa pasaba por el sector productivo, buscaba incorporar tecnologías para identificar ambientes
de productividad diferente, a partir de imágenes satelitales o fotografías aéreas, en los
cuales aplicar fertilización variable en el cultivo de caña de azúcar, utilizando conceptos
desarrollados para otros cultivos (maíz, trigo). Por tal motivo, se iniciaron contactos
con investigadores del proyecto Agricultura
de Precisión, del grupo de Recursos Naturales y Factores Abióticos de la Estación
Experimental Agropecuaria Paraná del
INTA, que tenían experiencia en este tema.
Se coordinaron acciones conjuntas con
la empresa a fin de obtener las fotografías
aéreas para su posterior procesamiento.
Una vez obtenido el producto final se pudo
constatar que a diferencia de otros cultivos,
la caña de azúcar cuando alcanza su máximo crecimiento es susceptible a volcarse y
el uso de índices convencionales obtenidos
a partir de las fotografías no permitía discriminar áreas de productividad diferente.
En las reuniones de intercambio mantenidas con la empresa se pudo constatar que
la presencia de caña caída genera una serie
de complicaciones operativas porque dificulta y retrasa la cosecha y esto incide de
manera directa en el proceso industrial. En
el ingenio azucarero se requiere un aporte
constante de material y un retraso en la cosecha afecta la logística y disminuye el volumen que ingresa, afectando la eficiencia
del proceso. Asimismo, la cosecha de caña
caída empleando métodos convencionales
aporta mayor proporción de material extraño al ingenio y con esto aumenta el tiempo
de lavado y procesamiento, con el consecuente incremento en el consumo de agua y
costos asociados, se produce un mayor desgaste de los equipos y una disminución en
el rendimiento fabril. Otro factor que se ve
afectado es el transporte, ya que en cosecha
convencional la cantidad de caña que puede transportarse cuando hay presencia de
caña caída es considerablemente inferior.
Es sabido que existen alternativas para disminuir los efectos negativos de la presencia de caña caída en la industria, que tienen
que ver con realizar una cosecha diferencial,
a menor velocidad, con un tamaño menor
de troceado para disminuir el aporte de
material extraño y optimizar el transporte.
Para poder aplicar una cosecha diferencial
resulta necesario conocer la proporción de
caña caída presente en cada lote y esta es
la información que la empresa no podía
obtener de manera sencilla y confiable.
La identificación de la caña caída re123
14 -Vinculación científico-tecnológica con el sector productivo... HADAD, Alejandro et al.
quiere aplicar procedimientos complejos
que excedían las capacidades de la empresa y el INTA por lo cual se estableció
una vinculación con los investigadores del
Laboratorio de Sistemas de Información
(ex-Grupo de Inteligencia Artificial Aplicada) de la Facultad de Ingeniería (FI) de la
UNER. Este grupo de investigadores tiene
una amplia trayectoria en desarrollos para
aplicaciones biomédicas en lo que refiere
al procesamiento de señales e imágenes y
sistemas de información. De esta manera
se logró conformar un grupo interdisciplinario que permitió considerar la solución
al problema desde diferentes perspectivas.
El objetivo planteado en la vinculación
entre la UNER-INTA-Industria azucarera fue desarrollar una metodología para
cuantificar el área de caña de azúcar caída
y en pie a fin de optimizar la logística de
cosecha, transporte e incrementar la eficiencia en la industria. Los objetivos específicos planteados fueron: caracterizar
la componente espectral de la caña caída
y la caña en pie, desarrollar y evaluar metodologías para la cuantificación del área
de caña caída y criterios para la clasificación del tipo de cosecha a utilizar, generar
un repositorio Web de imágenes para caracterizar la caña caída y mensurar el impacto de dicha cuantificación en los procesos productivos antes mencionados
2 Metodología y Resultados
Se acordaron los lineamientos de trabajo
y las actividades a realizar por cada parte. La
empresa brindó las imágenes multiespectrales de los cuadros productivos de caña de
azúcar y las bases de datos de producción
con información sobre fecha de plantación,
de cosecha, variedad, rendimiento bruto,
contenido de materia extraña en industria,
rendimiento fabril, entre otros. Entre los
investigadores de INTA y FI-UNER se
mantuvieron reuniones periódicas donde se
fueron discutiendo y evaluando aproximaciones y metodologías a aplicar en función
de las características de la caña caída y en
pie. El flujo de trabajo integrado describe
en el diagrama indicado en la Figura 1.
Figura 1 – Flujo de Trabajo para el procesamiento de las imágenes
124
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Para la caracterización de las áreas con
caña de azúcar en pie y caída en las imágenes, se procedió a etiquetarlas a través de la
herramienta Label Me [1] la cual dio parte
del soporte gráfico para el marcado de la zonas, automatizando el registro para un procesamiento posterior [2,3]. En dicho procesamiento se utilizaron las etiquetas para la
construcción y validación de los modelos de
identificación de regiones a través de técnicas de reconocimiento de patrones e inteligencia computacional. Finalmente con los
modelos ya validados se realizó un análisis
del impacto de la cuantificación obtenida en
el proceso productivo [3,4]. Adicionalmente se está construyendo una herramienta
web para la carga de imágenes y aplicación
de los modelos de manera colaborativa [5].
Teniendo en cuenta las características de
las imágenes disponibles y analizando la bibliografía de referencia, se propuso abordar el
problema utilizando descriptores de textura
y la implementación de modelos de machine
learning. Se estudiaron los modelos Árboles
de Decisión (AD) y Random Forests (RF).
En los ensayos con AD, los descriptores
que permitieron un menor error de validación cruzada (14%) fueron Media, Desvío
Estándar y Entropía. Los canales con mayor
aporte de información fueron el Rojo y el
Infrarrojo, y el descriptor con mayor aporte
de información fue la entropía. Por otro lado,
los modelos RF mostraron menores errores
de validación cruzada respecto a los AD
entrenados con los mismos descriptores.
Con el RF entrenado con los descriptores
Media, Desvío Estándar y Entropía se obtuvo el menor error de validación cruzada (7,3
%), y los mayores valores de sensibilidad y especificidad (92% y 94 %, respectivamente).
Este último modelo se utilizó para
realizar la segmentación de las imágenes de los cuadros productivos de caña
de azúcar. En la Figura 2.a se puede observar una imagen multiespectral de un
cuadro productivo de caña de azúcar y en
la Figura 1.b se observa la misma imagen
pero segmentada, donde se resaltan en
color verde las regiones de caña en pie y
en color azul las regiones de caña caída.
Figura 2. a) Imagen multiespectral de un cuadro productivo de caña de azúcar. b) Imagen segmentada en las que se distinguen regiones de caña caída (en color azul) y regiones de caña en pie
(en color verde).
125
14 -Vinculación científico-tecnológica con el sector productivo... HADAD, Alejandro et al.
A partir de las imágenes etiquetadas se determinó un desempeño global
de 89% de píxeles correctamente segmentados; 86% de los píxeles correspondientes a regiones de caña caída fueron
correctamente identificados por el modelo, así como el 92% de los píxeles correspondientes a regiones de caña en pie.
sultados indicaron, para distintas imágenes, una degradación de la segmentación
entre 5% y 16 %, al homogeneizar las regiones. Esta degradación de los resultados de la segmentación está justificada
por el hecho de conseguir imágenes con
áreas que puedan ser de uso práctico para
la cosecha por parte de los productores.
Luego del proceso de homogeneización de las regiones identificadas, los re-
Los resultados del proceso de homogeneización se presentan en la Figura 3:
Figura 3. Imágenes segmentadas con regiones homogeneizadas para distintas distancias de la grilla
de puntos semilla: a) 25m, b) 50m, c) 75m, d) 100m.
Además fue posible calcular, para las distintas imágenes, la superficie de caña caída y
la superficie de caña en pie para proveer mayor información para la toma de decisiones.
3 Impacto Económico
En lo que refiere al impacto económico,
como se menciono anteriormente, la identificación de regiones más eficiente de caña
caída y en pie incide en la gestión de recursos asociados al procesamiento de la misma
tales como, transporte de la materia prima,
lavado de la caña y la aplicación de maduradores químicos entre otros. Por otro lado
con el fin de considerar la transferencia a la
industria del desarrollo realizado, se analizó el impacto económico de la misma. En
este caso, se consideró además el costo de
contratar el servicio de adquisición de las
imágenes áreas multiespectrales. Con las
126
imágenes y el programa ofrecido es posible realizar el análisis del estado del cultivo. Para analizar el costo del desarrollo y el
precio que se debería pagar por adquirirlo,
se tuvo en cuenta el tiempo de desarrollo,
el estipendio del desarrollador, gastos en
equipamiento e insumos. Luego de un relevamiento de los costos antes descriptos se
confecciono la Tabla 1 en la cual se listan
los costos aproximados (sin impuestos) por
hectárea que agrega este tipo de desarrollos para distintas extensiones de cultivo.
Se puede observar que a partir de las 1000
hectáreas el costo de incorporación crece a
una tasa mayor. Esto no significa que sólo
los productores que tengan un establecimiento de dicho tamaño son los únicos
usuarios posibles, sino también que las cooperativas que agrupen varios productores
podrían adquirir el software de análisis.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Figura 4 - Repositorio Web Agroimágenes (Imagen Original/Filtrada/Etiquetada/Segmentada)
La figura 4 ilustra el Repositorio Web
Agroimágenes (RepoIMG v1.0), actualmente en desarrollo, el cual le permite al
equipo de trabajo almacenar compartir
y organizar el flujo de procesamiento de
imágenes. Es un sistema multiusuario basado en tecnologías web, desarrollado en
lenguaje Java. El mismo trabaja sobre un
servidor Tomcat y la interfaz de usuario
está desarrollada sobre el framework Vaadin, mientras que para la lógica de negocio se utiliza Java Persistence API.
4 Conclusiones
En cuanto a la problemática particular
los resultados del proceso de segmentación
fueron satisfactorios para la identificación
de regiones homogéneas en las imágenes
aéreas multiespectrales de los cuadros productivos de caña de azúcar. Se consideran
adecuados tanto los resultados del proceso
de segmentación como los del proceso de
postprocesamiento de las regiones identificadas. El descriptor con mayor aporte fue
la entropía y al obtenerse mejores resulta127
14 -Vinculación científico-tecnológica con el sector productivo... HADAD, Alejandro et al.
dos agregando otros estadísticos de primer
orden, se refuerza la idea de que la entropía no era suficiente para lograr una adecuada identificación de caña caída y caña
en pie, al igual de que no era suficiente la
sola utilización de índices fotométricos,
como fuera reportado en otros trabajos.
A partir de la vinculación establecida ha
sido posible la conformación de un grupo
multidisciplinario funcional potenciando
capacidades del sector científico e industrial
sin relación previa. Se desarrollaron prototipos funcionales (algoritmos de segmen-
tación y repositorio web) que permiten la
aplicación de las metodologías desarrolladas sobre nuevas imágenes multiespectrales
de caña de azúcar, como así también una estimación del impacto económico. Además
el trabajo en conjunto permitió generar un
proyecto de investigación novel financiado
por la universidad denominado Análisis de
imágenes multiespectrales de cuadros productivos de caña de azúcar. A partir del mismo
se han derivado dos tesinas de grado y las
publicaciones en revistas y congresos indicadas en las referencias de este trabajo.
Referencias
1. B. Russell, A. Torralba, K. Murphy, W. T.
Freeman. LabelMe: a database and webbased tool for image annotation. International Journal of Computer Vision, 2007.
Disponible en: http://people.csail.mit.edu/
brussell/research/AIM-2005-025-new.pdf
2. Solano A.; Schneider G.; Kemerer A.;
Hadad A.. Characterization of multispectral aerial images of sugarcane. Journal of Physics: Conference Series.: IOP
Publishing. 2013 vol.477 n°1. p -. issn
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EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
ARBOLADO DE ESPACIOS VERDES DE
LA CIUDAD DE CORRIENTES:
RELEVAMIENTO DE PLAGAS Y ENFERMEDADES, ASESORAMIENTO Y CAPACITACIÓN
TÉCNICA.
Laffont, E. R. 1; M. C. Godoy 1; E. Galdeano 2; J. M. Coronel 1 y C. Etcheverry 1
RESUMEN
El arbolado urbano presta importantes
servicios socio- ambientales y forma parte
del patrimonio cultural e histórico. El estrés
a que están sometidos los árboles urbanos
los predispone al ataque de diversas plagas
y enfermedades. En la ciudad de Corrientes (Argentina) se desarrolló un proyecto de
extensión destinado a analizar la situación
sanitaria de los árboles de espacios verdes
de la ciudad y colaborar en la capacitación
del personal municipal afectado a su atención. Se analizaron un total de 779 árboles
pertenecientes a 67 especies y los porcentajes de árboles afectados variaron entre el
27,59% y el 20,91%. Los principales agentes perjudiciales resultaron los hongos de
la madera, hormigas, termitas y pulgones.
Se elaboraron e implementaron de medidas de manejo y prevención en aquellos
árboles con mayores daños. Se realizó un
curso- taller teórico-práctico destinado
a funcionarios y agentes municipales del
área, referido a la importancia ambiental
del arbolado urbano, la identificación de
los principales causantes de daños en Corrientes y sus posibles medidas de manejo.
ABSTRACT
The urban trees provide important social
and environmental services and participate
of the cultural and historical heritage. Those trees are subjected to stress that predisposes
them to the attack by various pests and diseases.
In the city of Corrientes (Argentina), an extension project aimed at analyzing the health
status of trees in green spaces and assist in the
training of the city staff was developed. A total of 779 trees of 67 species were analyzed.
The percentages of affected trees varied between 27.59% and 20.91%. Main harmful
agents were wood fungi, ants, termites and
aphids. Management and prevention measures were developed and implemented in those trees with major damage. One theoretical
and practical workshop for municipal officials
and agents of the area was carried out, focusing on the environmental importance of urban trees and identifying the main causes of
damage in Corrientes and its management.
- Laboratorio de Biología de los Invertebrados. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura (Universidad
Nacional del Nordeste). Av. Libertad 5470. Corrientes, Argentina. [email protected]
1
- Laboratorio de Fisiología. IBONE (CONICET_UNNE). Facultad de Ciencias Agrarias (UNNE). Sargento Cabral
2131. Corrientes, Argentina.
2
129
15 -Arbolado de espacios verdes de la Ciudad de Corrientes: Relevamiento de... Laffont, E. R. et al.
PALABRAS CLAVE: Arbolado urbano, plagas, enfermedades, monitoreo, Corrientes
INTRODUCCIÓN
El medio urbano es un ecosistema con
alto grado de disturbios y alteraciones de
origen antrópico. Por ello, uno de los mayores desafíos de su gestión es tratar de mantener en las ciudades un ambiente sano y
orientado a la obtención de una mejor calidad de vida. Precisamente, entre los factores
de calidad de vida de sus habitantes se consideran los espacios verdes urbanos (Gómez
Lopera 2005).
nio cultural e histórico, como el caso de la
tradicional higuera del género Ficus situada
en el Parque Mitre, cuya edad sería de alrededor de un siglo, de acuerdo a las estimaciones que se realizan (Cian et al. 2000).
Los árboles urbanos se hallan sometidos a estrés constante por el ambiente artificial adverso y por el manejo a veces
incorrecto que los predispone al ataque de
diversas plagas y enfermedades. Entre las
plagas animales, el grupo más importante
es el de los insectos fitófagos y xilófagos,
principalmente de los ordenes Coleoptera
(taladros, picudos y escarabajos), Lepidoptera (orugas), Hymenoptera (hormigas cortadoras y forrajeras) e Isoptera (termitas)
Los parques, plazas y paseos de las ciu- (Fiorentino & Diodato 1991). Los géneros
dades, además de ser espacios útiles para y especies de insectos involucrados varían
el descanso y la recreación, constituyen si- de acuerdo a la especie vegetal y a la región
tios idóneos para la educación ambiental biogeográfica. Otro aspecto importante a
y la promoción del cuidado de la natura- tener en cuenta es que, al menos en el caso
leza. Los árboles situados en estos espacios de los isópteros y otros insectos xilófagos,
verdes prestan servicios socio- ambientales los árboles actúan como reservorio de estas
fundamentales, ya que definen la fisonomía plagas que ocasionalmente causan infestalocal y poseen un efecto protector y regu- ciones a viviendas cercanas (Fontes 1995,
lador del ambiente urbano, actuando prin- 1998; Milano & Fontes 2002). Los daños
cipalmente como elementos estabilizadores causados por insectos, podas o la ruptura
micro- climáticos. Contribuyen además de ramas viejas debida a vientos fuertes, faa la disminución de la contaminación at- cilitan el ingreso de hongos xilófagos que
mosférica por los procesos de liberación de pueden atacar tanto el tronco como las raíoxígeno, retención de partículas y polvo en ces de los árboles (Comerci 2010). Entre
suspensión y amortiguación de ruidos, par- otras enfermedades podemos mencionar
ticipando asimismo en la conservación de la al “declinamiento del paraíso”, causado por
diversidad biológica urbana. A estos benefi- un fitoplasma (procariota sin pared celular)
cios se agregan aquellos aspectos subjetivos que se ha difundido en muchas ciudades del
relacionados con el bienestar psicológico y país causando la muerte masiva de estos áranímico de los habitantes (Buduba 2004). boles (Galdeano et al. 2004).
En la ciudad de Corrientes, la antigüedad
del casco histórico hace que muchos ejemLas estrategias de manejo pretenden
plares arbóreos, además de las funciones an- conservar y valorizar el patrimonio ecolótes mencionadas, formen parte del patrimo- gico y socio- cultural representado por los
130
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
árboles de espacios verdes en los ambientes
urbanos en general. La gestión del arbolado requiere evaluaciones periódicas, para
la detección de plagas y enfermedades, así
como de los daños producidos. Dicha tarea
debe ser llevada a cabo por personal capacitado en esta temática y con experiencia
profesional en los aspectos de diagnóstico y
tratamiento de las afecciones mencionadas
(Kopta et al. 1997).
A fin de conocer y analizar la situación
del ataque de plagas y enfermedades al arbolado urbano en la ciudad de Corrientes
y colaborar en la capacitación del personal
municipal que trabaja en dicha área, se desarrolló el Proyecto de Extensión “Arbolado
de espacios verdes de la Ciudad de Corrientes: relevamiento de plagas y enfermedades, asesoramiento y capacitación técnica”
comprendido en el Programa UNNE en el
Medio, en el que participaron estudiantes
y docentes de las Facultades de Ciencias
Exactas (Biología) y Ciencias Agrarias de
la UNNE. MATERIALES Y MÉTODOS
Las actividades se llevaron a cabo en tres
etapas, a lo largo de un período de doce meses. En la primera etapa se realizaron relevamientos que comprendieron el total de árboles localizados en los siguientes espacios
verdes del casco histórico de la ciudad de
Corrientes: Parque Mitre, Parque Cambá
Cuá, Plaza Torrent y Plaza de la Cruz. Los
mismos estuvieron a cargo de los docentes
y estudiantes participantes en el proyecto.
Para cada ejemplar se realizó la determinación taxonómica y se registró su circunferencia. Se reconoció el estado sanitario de
cada árbol y se los clasificó en tres categorías según su vigor y la presencia de ramas
secas: verdes o sanos (árboles con todas las
ramas vivas y con buen vigor), parcialmente
secos (árboles con una o más ramas primarias secas y vigor reducido) y secos (árboles
con todas sus ramas secas) (modificado de
Álvarez et al. 2006).
En cada árbol se efectuó una inspección
detallada a fin de detectar posibles daños
causados por plagas o enfermedades. Se tomaron muestras de los posibles agentes causales de los daños observados. Para la recolección del material biológico se utilizaron
lupas de mano, pinzas de punta fina, frascos
de vidrio o plástico, líquidos fijadores como
alcohol 70% y solución FAA (formol, acido
acético, alcohol). Se registraron los datos en
planillas elaboradas para tal fin y mediante
fotografías. En el laboratorio, las muestras
recolectadas de insectos y otros agentes perjudiciales fueron analizadas e identificadas
utilizando microscopios estereoscópicos y
binoculares.
En la segunda etapa del proyecto, una
vez identificados y analizados los árboles
con afecciones, se brindó asesoramiento
técnico al personal de la Dirección General
de Parques y Paseos de la Municipalidad de
la ciudad de Corrientes y se sugirieron medidas de manejo en los casos en que resultó
necesario.
La tercera etapa consistió en la realización de un curso-taller teórico práctico
destinado a funcionarios y agentes de la
mencionada repartición municipal. Se presentaron diversos temas mediante exposiciones teórico- prácticas, con observaciones
en laboratorio de insectos y otros agentes
causantes de daños, para lo cual se elaboraron guías ilustradas.
131
15 -Arbolado de espacios verdes de la Ciudad de Corrientes: Relevamiento de... Laffont, E. R. et al.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Durante los relevamientos en los cuatro
espacios verdes analizados fueron censados
en total 779 árboles pertenecientes a 67 especies. Los árboles mejor representados por
su abundancia fueron: Handroanthus heptaphyllus (lapacho), Peltophorum dubium (ibirá-pitá), Tipuana tipu (tipa), Thuja sp. (tuja),
Jacaranda mimosifolia (jacarandá), Delonix
regia (chivato), Chorisia insignis (palo borracho), Fraxinus pennsylvanica (fresno),
Eugenia uniflora (ñangapirí), Citrus aurantium (naranja agria), Citrus sinensis (naranja
dulce), Astronium balansae (urunday), Ligustrum lucidum (ligustro), Mangifera indica (mango), Enterolobium contortisiliquum
(timbó), Erythrina crista-galli (ceibo) y
Araucaria angustifolia (pino paraná).
La riqueza específica de árboles varió
entre 20 (Parque Camba Cuá) y 39 (Parque
Mitre) en los espacios verdes considerados
(Tabla 1). Con respecto a su estado sanitario, el 85,24% de los árboles resultaron
sanos o verdes y los árboles parcialmente
secos y secos se registraron en menores cantidades (Tabla 1).
El 25,03% del total de árboles analizados
presentaron daños macroscópicos y se reconocieron distintos agentes perjudiciales que
afectaron su vitalidad. Los porcentajes de
árboles afectados variaron entre el 27,59%
y el 20,91%, con el mayor de estos valores
registrado para el Parque Mitre (Tabla 1).
Entre los factores abióticos que afectaron
la salud de los árboles, pudieron reconocerse agentes químicos como pinturas de di-
Tabla 1: Riqueza específica, número total, estado sanitario y porcentaje de árboles afectados por
agentes perjudiciales en espacios verdes de la ciudad de Corrientes.
versos tipos aplicadas sobre troncos y ramas
y agentes mecánicos como clavos, alambres,
ganchos metálicos, carteles, cables telefónicos y de televisión. Se reconocieron además
cicatrices de distinta antigüedad, practicadas con elementos cortantes de diversos tipos.
132
Los principales síntomas y daños detectados, que se asocian habitualmente con
problemas de salud de los árboles (Boa
2008), incluyeron alteraciones en el crecimiento y desarrollo como formación de
agallas, deformaciones de troncos y ramas
y crecimiento reducido. También se reco-
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
nocieron focos de necrosis representadas
por manchas, lesiones y cancros. Entre las
evidencias físicas de la acción de plagas bióticas se observaron daños por alimentación
y nidificaciones de insectos, infecciones de
hongos y exudados. Además, fueron identificados crecimientos de otras especies vegetales hemiparásitas y epífitas sobre árboles.
Los principales agentes biológicos perjudiciales al arbolado en los parques y plazas analizados resultaron los hongos de la
madera, hormigas, termitas y pulgones. Los
porcentajes de hallazgos de árboles infestados en cada sitio, con los cuatro grupos
principales de agentes perjudiciales, se presentan en la Figura 1. Las hormigas resultaron el grupo de insectos de mayor abundancia (52,11% de los hallazgos en 111 árboles)
y se localizaron en los cuatro espacios verdes, como también los hongos de la madera
(61 árboles atacados). Las termitas fueron
detectadas en 28 árboles del Parque Mitre y
en un ejemplar de la Plaza Torrent, en tanto
que los pulgones infestaron 20 árboles en la
Plaza de la Cruz y dos en el Parque Mitre.
Figura 1: Árboles infestados en cada espacio verde con los cuatro grupos principales de agentes
perjudiciales detectados.
133
15 -Arbolado de espacios verdes de la Ciudad de Corrientes: Relevamiento de... Laffont, E. R. et al.
Con respecto a las características biológicas de los organismos perjudiciales, es
posible señalar que las hormigas (Hymenoptera, Formicidae) más frecuentes en los
parques y plazas de Corrientes se conocen
comúnmente como hormigas carpinteras
(Camponotus spp.) y hormigas podadoras o
cortadoras (Acromyrmex spp.). Las hormigas
carpinteras, reconocibles por su abdomen
pardo amarillento de aspecto aterciopelado,
realizan nidos excavados en la madera de árboles (Fig. 2) o construcciones urbanas, deteriorándola sin alimentarse de ella ya que
su dieta está basada en sustancias azucaradas (Medan & Josens 2005). Por su parte,
las hormigas cortadoras presentan espinas
en el dorso del tórax y trasladan trozos de
hojas y ramas al interior de sus nidos subterráneos donde las utilizan como sustrato
para cultivar el hongo del cual se alimentan.
Este grupo constituye una de las principales
plagas en sistemas agrosilviculturales de la
región Neotropical (Della Lucia 2003).
Los hongos de la madera, presentes
también en los cuatro sitios de muestreo,
producen enfermedades conocidas como
pudrición blanca y pudrición castaña de la
madera. En ambos casos, ésta pierde gradualmente sus propiedades normales y
toma consistencia esponjosa, filamentosa o
laminada y se observa manchada y descolorida (Schmidt & Czeschlik 2006).
Las termitas (Isoptera, Termitidae) causantes de las infestaciones observadas pertenecen a la especie Nasutitermes corniger
que se alimenta de madera de árboles vivos
y muertos sobre los que nidifica y de madera utilizada en edificaciones. Esta termita
es considerada actualmente como una de
las especies invasoras más perjudiciales, con
una amplia distribución en la Región Neotropical que abarca desde el sur de México
al norte de Argentina, con introducciones
en Florida (USA) (Scheffrahn et al. 2005).
En la ciudad de Corrientes se ha detectado
Figura 2: Árbol con excavaciones en tronco y ramas, ocasionadas por hormigas
carpinteras del género Camponotus. Parque Cambá Cuá (Corrientes).
134
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
su presencia en árboles y construcciones de mientos se llevó a cabo la segunda etapa del
barrios vecinos a estos espacios verdes (To- proyecto, que consistió en la elaboración
rales et al. 1990, Torales 2002).
e implementación de medidas de manejo
y prevención de infestaciones en aquellos
Los daños ocasionados por pulgones árboles donde se evidenciaron daños de
(Hemiptera, Aphididae) se evidencian en el mayor magnitud. Las mismas se refirieron
follaje de los árboles, ya que las colonias de principalmente a la realización de podas
estos insectos se localizan principalmen- adecuadas en tiempo y forma, a la aplicate en el envés de las hojas y en brotes, que ción de productos fitosanitarios apropiados
sufren deformaciones, retardos en su creci- a cada plaga detectada y a la extracción de
miento y marchitez. Las colonias de algu- árboles muertos y tocones así como de ninos pulgones son atendidas por distintos dos arbóreos de termitas. Se hizo hincapié
géneros de hormigas, entre ellos Campono- en la necesidad de detectar prontamente y
manejar los insectos perjudiciales presentes
tus (Szpeiner 2008).
ya que los árboles de los espacios verdes acEntre los organismos que crecen sobre túan como reservorio de los mismos, desde
árboles se pudo registrar a plantas hemi- donde se difunde la infestación a edificaparásitas (Phoradendron liga) y epífitas (Ti- ciones y árboles cercanos. En esta etapa se
llandsia spp. o clavel del aire) que si bien trabajó conjuntamente con el personal de la
no causan daño directo, pueden ocasionar Dirección de Parques y Paseos.
daños de menor magnitud como caída de
La tercera etapa del Proyecto se cumplió
ramas por peso excesivo (Boa 2008).
mediante la realización del Curso-Taller
En base a los resultados de los releva- “Plagas y enfermedades del arbolado urbano
Figura 3: Actividades del curso- taller realizado en la Facultad de Cs. Exactas y Naturales y
Agrimensura (UNNE).
de la Ciudad de Corrientes” del cual participaron 21 funcionarios y agentes de la Dirección General de Parques y Paseos de la
Municipalidad de la Ciudad de Corrientes.
Esta actividad fue desarrollada en aulas y
laboratorios de FaCENA y consistió en
establecer un espacio de intercambio entre
docentes, estudiantes y personal municipal.
135
15 -Arbolado de espacios verdes de la Ciudad de Corrientes: Relevamiento de... Laffont, E. R. et al.
Entre los temas abordados se destacaron
aquellos referidos a: importancia ambiental del arbolado urbano, identificación y/o
diagnóstico de los principales agentes perjudiciales en Corrientes, consecuencias de
los ataques y medidas de manejo. Las exposiciones y trabajos de laboratorio estuvieron
a cargo tanto de los docentes como de los
estudiantes integrantes del proyecto, quienes participaron activamente y mostraron
un excelente desempeño (Fig. 3). Para las
observaciones del material biológico, se
utilizó una guía ilustrada de reconocimiento e identificación de las principales plagas
y enfermedades encontradas durante los
muestreos, elaboradas especialmente por el
equipo docente del Proyecto. Se destacaron los valiosos aportes y comentarios del
personal municipal, que resultaron de gran
interés dada la amplia experiencia en la temática de varios de los agentes asistentes.
CONCLUSION
Los agentes perjudiciales al arbolado
urbano muestran particularidades propias
en cada ciudad. Por ello, las actividades desarrolladas en el marco de este proyecto de
extensión permitieron contar con datos precisos del estado sanitario de los árboles de
espacios verdes representativos de la ciudad
de Corrientes al momento de este estudio
e identificar los principales problemas que
los afectan a fin de mejorar las estrategias
de prevención y manejo. Asimismo, resultó destacable la interacción con el personal
municipal que sentó las bases para continuar este tipo de actividades y representó
un valioso espacio de trabajo conjunto.
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137
16 -Medidor de nivel de ríos autónomo y de bajo consumo. FIRMAN, Andrés et al.
MEDIDOR DE NIVEL DE RÍOS
AUTÓNOMO Y DE BAJO CONSUMO
Dr. Andres Firman, Ing. Pedro Cossoli, Dr. Luis Vera (*)
RESUMEN
La medición del nivel de los ríos en la
región posee importantes implicancias en
la eva-luación de posibles inundaciones y
para definir el potencial energético disponible. Actualmente en la región NEA existe
una falencia de estos datos. Situación que
llevó a plantear el desarrollo de un dispositivo con la finalidad de automatizar el
proceso de medición de nivel, recolección
de datos y almacenamiento de los mismos,
de manera de aumentar confiabilidad en
las determinaciones. Para implementar la
etapa de medición se utilizó un transductor de presión a partir del cual se determina
la altura de la columna de agua. Cuando el
dispositivo se encuentra en modo reposo
presenta un consumo de 1 μA a 4,5 V de
tensión de alimentación, es capaz de operar con 3 pilas AA y registrar 2 meses de
datos, ampliable a 6 meses. Los datos son
fácilmente extraíbles por medio de una interface USB y una PC portátil. El dispositivo puede ser instalado en el lugar que se
desee y oculto a la vista de las personas. Con
el dispositivo desarrollado es posible obtener datos confiables y permite caracterizar
adecuadamente el recurso hídrico de ríos.
INTRODUCCIÓN
La determinación de la altura de los
ríos en la región posee importantes implicancias en la población, como ser: determinación del recurso disponible para riego, obtención de agua potable, evaluación
del riesgo de inundaciones, entre otros.
En los ríos de la cuenca del Río Negro
y Tapenagá la medición de la altura de ríos
se realiza por medio de una regla graduada ubicada en sectores de servicios de seguridad marítima como ser de prefectura
naval (Prefectura naval, 2015). Esta situación ocasiona que ciertos sectores de ríos
o arroyos secundarios carezcan de sistema
de monitoreo. Por otro lado, los datos recabados son interpretados por un operador
y transmitidos por radio a una central que
recolecta y procesa los mismos. Este procedimiento muchas veces no se lleva a cabo
de forma eficiente en los tiempos estipulados, causando la pérdida de los datos.
Considerando lo expuesto, el Grupo
en Energías Renovables (GER) desarrolló
un dis-positivo medidor de nivel de ríos
(DMR-15) que fue transferido a la Admi-
(*) GER – Grupo en Energías Renovables - FaCENA – UNNE. Av. Libertad 5470 – 3400 Corrientes. Argentina.
Tel/Fax: (0379) 4473931 e-mail: [email protected]
138
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
nistración Provincial del Agua (APA, Chaco). Y tiene como finalidad automatizar el
proceso de-terminación de nivel, recolección de datos y almacenamiento de los mismos, de manera de aumentar la cadencia y
confiabilidad en las determinaciones. Entre
las características de diseño se consideró: el
funcionamiento de manera autónoma durante periodos de tiempo prolongados, bajo
consumo, fácil instalación y bajo mantenimiento. Esas carac-terísticas fueron cubiertas mediante un sistema simple y robusto,
que funciona mediante pilas comunes y
se encuentra montado dentro de una caja
estanca de 10x10x10 cm, lo cual lo hace
apto para su instalación en la intemperie.
talación men-cionadas anteriormente,
las cuales fueron impuestas por APA.
En la Figura 1 se muestran los principales bloques que constituyen el sistema de
medi-ción de altura de ríos que se construyó, siguiendo los delineamientos expuesto
en el di-seño. El DMR-15 es alimentado
por 3 pilas AA, lo cual le proporciona una
autonomía de 2 meses. El elemento principal es un microcontrolador (μC) el cual
se encarga de adquirir la señal de medición
que proporciona el sensor, almacenar la información y controlar la fuente conmutada.
Se cuenta además con reloj de tiempo real,
el cual le informa al μC las horas del día en
DESCRIPCIÓN BÁSICA DEL DIS- las cuales se debe realizar la medición. La
fuente conmutada adicional proporciona la
POSITIVO
alimentación necesaria para el sensor de niLas pautas para el diseño parten de vel. Por último, una interfase USB permite
las condiciones ambientales y de ins- al operador extraer los datos almacenados.
Figura 1: diagrama esquemático del dispositivo medidor de altura de ríos.
139
16 -Medidor de nivel de ríos autónomo y de bajo consumo. FIRMAN, Andrés et al.
Microcontrolador
se alcanza la hora fijada, se emite una señal
de interrupción que activa el μC indicánEl μC utilizado es el ATMEGA328 dole que debe ser realizada una medición.
(Atmel, 2015). El cual mediante su conversor ana-lógico-digital (ADC) interno
Fuente auxiliar.
realiza la medición de la señal analógica
La fuente auxiliar es necesaria para aliproporcionada por el sensor. Una vez obmentar
el sensor de presión, del cual se intenido el dato digital, el mismo es almacenado en la memoria EEPROM interna del fiere la profundidad a la que se encuentra
μC junto con la fecha en que se realizó la y por lo tanto la altura de la columna de
medición. La memoria interna posee una agua. Fue diseñada para entregar en su sacapacidad máxima de 512 bytes, lo cual le lida una tensión de 12V estables a partir de
permite almacenar datos por un período tres pilas AA (rango de 3 V a 4,5 V). Para
de hasta 2 meses. Incluyendo una memoria disminuir el espacio requerido por la fuenEEPROM externa es posible ampliar di- te, la misma fue diseñada en base a un IC
cho periodo hasta un máximo de 6 meses. específico para fuentes conmutadas de bajo
consumo. El IC, denominado MC34063
Como se mencionó anteriormente, re- (On semiconductor, 2015), opera a partir de
ducir el consumo de energía para aumen- la tensión de las pilas AA y eleva la tensión
tar el tiempo de autonomía es crucial. Para al valor requerido. El diseño de la misma
ello, el μC cuenta con la posibilidad fun- se efectuó siguien-do las pautas y el procecionar en un modo de bajo consumo, co- dimiento analítico estipulado por el fabrimúnmente denominado “sleep mode”, en cante el IC (On semi-conductor II, 2015).
donde el mismo deshabilita los módulos
Sensor de profundidad
de medición y comunicación (entre otros).
El μC permanecerá en modo sleep hasEl sensor de profundidad utilizado, como
ta que una señal externa, producida por
el reloj de tiempo real, le in-dique el mo- se enunció, es un sensor de presión que pertemento en que debe realizar una medición. nece a la empresa VEGA, el modelo del mismo es VEGAWELL 72 (Vegawell, 2015).
Reloj de tiempo real
El sensor posee una celda de medición
El bloque RTC posee un circuito in- de presión con membrana cerámica. La pretegrado denominado PCF8563 (NXP, sión hidrostática provoca una variación en
2015) el cual esta diseñado específica- la capacidad dentro de la celda de medida a
mente para contar tiempos prolongados través de la membrana. Luego, esa variación
y también presentar un consumo reduci- de capacidad es transformada en una señal
do. Esto le permite al usuario programar de corriente eléctrica, la cual varía entre 4
la hora y fecha actual y el RTC se encar- mA y 20 mA para una altura de columga de mantener esa información actuali- na de agua de 0 a 10 m, respectivamente.
zada, de ahí su denominación de “reloj de
La señal de corriente es transformada
tiempo real” o “Real time clock” (RTC).
en una señal de tensión mediante una reEl usuario también cuenta con la posibi- sistencia de carga de precisión. Finalmente
lidad de programar la hora especifica en la la medición de la tensión generada sobre la
cual se realizará la medición. Una vez que resistencia es medida por el ADC del μC.
140
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Conectividad
Los datos almacenados en la memoria
del DMR-15 pueden ser extraídos mediante una interface USB (CP2102, 2015). Esta
interfase permite utilizar una PC portátil y
un soft-ware para comunicación serial para
extraer los datos y presentarlos en un archivo de texto plano. Por otro lado, empleando
una serie de comandos simples se accede a
las demás funciones del equipo, como ser:
modificar la fecha y hora actual, modificar la hora en que se realiza la medición y
descargar/borrar los datos almacenados.
programar la fecha y hora. Esto se realiza
me-diante la interfase USB del equipo y una
PC portátil con el correspondiente software
de comunicación serie. Una vez almacenada
la información de la fecha y hora el dispositivo se encuentra listo para su operación.
La mayor parte del tiempo el DRM-15
se encontrará en modo de bajo consumo, a
la espera de una señal de interrupción. Llegado el momento de la medición, el RTC
produ-cirá una señal de interrupción, la cual
activa el μC pasando así al modo activo.
Durante el periodo de modo activo, que
FUNCIONAMIENTO Y CONFI- dura 2 segundos, la fuente conmutada se
GURACIÓN
en-cuentra encendida y el ADC del μC
realiza la captura de 100 valores de tensión
En primera instancia el operador debe prove-nientes del sensor de profundidad.
Figura 2: Fotografía del circuito medidor de altura de ríos construido.
Posteriormente, dichos valores se promedian y alma-cenan en la memoria interna.
Este proceso de captura y promedio asegura que las per-turbaciones por variaciones
repentinas del nivel del río no se vean reflejadas en las me-diciones. Por otro lado,
brindan inmunidad contra el ruido eléctrico y mejoran la calidad de la medición.
Transcurrido los 2 segundos, la fuente auxiliar se desconecta y el μC vuelve a su estado de bajo consumo hasta la siguiente interrupción del RTC.
RESULTADOS
En la Figura 2 se aprecia una vista interna del DMR-15. Todo el sistema está
141
16 -Medidor de nivel de ríos autónomo y de bajo consumo. FIRMAN, Andrés et al.
contenido dentro de una caja estanca dad y el DMR-15 conectado en su otro exde PVC. En la parte inferior del circui- tremo. Los datos obtenidos son visualizados
to se aprecia la interfa-se USB emplea- en la PC por medio de la interface USB.
da para la comunicación con el mismo.
Los valores digitales obtenidos por el
Para llevar a cabo el proceso de calibra- ADC se ajustaron mediante un modelo lición se montó un banco de ensayos, el cual neal, hallando de esta manera una ecuación
consta de un tubo de plástico sellado en un matemática que relaciona el número de
extremo y una derivación en su parte infe- cuenta digital con la altura actual de la corior, la cual se utiliza para medir la altura lumna de agua. En la Figura 3b, se muestran
de la columna de agua (Figura 3a). La al- los datos experimentales y la recta de ajuste
tura total de la columna de agua es de 1 m, lograda, se aprecia una elevada correlación
ya que es el valor típico de nivel de río que con el modelo, presentando un R2 = 0,9991.
se precisa medir. En el interior del tubo se Donde para un intervalo de confianza del
encuentra sumergido el sensor de profundi- 95 % (2) presentan un desvío de 1,6 cm.
a)
b)
Figura 3. a) Esquema del banco de ensayo utilizado en la calibración. b) Gráfica de re-gresión lineal obtenida entre los valores digitales de conversión (dig) con respecto a la altura de la columna de agua H (cm).
De las mediciones realizadas durante la calibración se determinó el consumo
del dispo-sitivo. Para el modo en reposo, el
DMR-15 consume una corriente de 1 μA
a 4,5 V de tensión de alimentación. Luego, para el modo de operación, cuando se
142
encuentra encen-dido el μC junto con la
fuente auxiliar, y considerando mediciones de alturas menores a 1 m. el DMR-15
consume alrededor de 8 mA. Este consumo representa 8000 veces más que el consumo en modo reposo, de esta manera se
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
logra aumentar la autonomía del dispositivo. De esta manera, considerando que las
pilas son capaces de entregar 300 mA/h,
la autonomía total del equipo se estableció en 2 meses, limitada por la canti-dad
de memoria interna disponible en el μC,
so y ser resistente a factores climáticos.
Por su prolongada autonomía solo se requieren campañas de recolección de datos
cado 2 meses y mediante la interfase USB
provista, la actualización, descarga y borrado de datos se realiza de manera sencilla por
Respecto a la fuente auxiliar, se deter- medio de una PC portátil y un monitor seminó experimentalmente un rendimiento rial. De esta manera se reduce el tiempo nede 68% a plena carga. Lo que es aceptable cesario para realizar tareas de relevamiento.
ya que esta fuente se encuentra encendida dos veces por día durante 2 segundos.
Los desvíos de los valores medidos
en relación a los datos experimentales
CONCLUSIONES
se encuentran por debajo de los 2 cm.
Se diseñó, construyó y verificó el funLa implementación de este dispositivo
cionamiento de un dispositivo autónopermitió
obtener datos más confiables, que
mo destinado a la recolección automática de datos de altura de ríos. El mismo no dependen de un operador y del método
funciona con 3 pilas AA y consta de tradicional de regla sumergida, y que permite
un transductor de presión sumergible. ser instalado en lugares estratégicos, ayudando a caracterizar el recurso hídrico de ríos.
El dispositivo desarrollado es comSe encuentra en desarrollando un disposipacto, robusto y de fácil instalación,
que le confiere la característica de po- tivo con memoria serie externa que extendería
der instalarlo en lugares de difícil acce- su uso a un período no menor de seis meses.
REFERENCIAS
Atmel, 2015. 8-bit Microcontroller with
4/8/16/32K Bytes In-System Programmable Flash. Atmel Corporation.
CP2102, 2015. CP2102/9 single -chip
USB to UART bridge. Silabs.com.
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Regulator Control Circuits. Onsemi.com.
NXP 2015. PCF8563 Real-time clock/
calendar Rev. 11 — 26 October
2015 Product data sheet. Nxp.com.
On semiconductor, 2015. MC34063A, Prefectura naval,2015.http://www.prefecturanaMC33063A, SC34063A, SC33063A,
val.gov.ar/web/es/html/dico_alturas.php
NCV33063A. 1.5 A, Step-Up/Down/ Inverting Switching Regulators. Onsemi.com. Vegawell, 2015. Level measurement Hydrostatic
VEGAWELL72
Product
On semiconductor II, 2015. Theory
Information.
Vega-americas.com.
and Applications of the MC34063
143
17 -Los Belostomatidos como potenciales controladores... ARMÚA, Aurora Cristina et al.
LOS BELOSTOMATIDOS COMO POTENCIALES
CONTROLADORES BIOLOGICOS EN
aMBIENTES NO NATURALES
Armúa, Aurora Cristina1; Ricardo Antonio Rolla2
RESUMEN
Los miembros de la familia Belostomatidae (Insecta: Hemíptera), son predadores
incluyendo en su dieta larvas de mosquitos
del género Aedes aegypti, Culexquinquefasciatus y caracoles del género Biomphalaria.
Estos insectos a pesar de ser eminentemente acuáticos, en las noches de baja presión y
altas temperaturas, atraídos por los reflejos
de la luz de la ciudad, abandonan los cuerpos de agua, fuera del cual manifiestan gran
aptitud para el vuelo, por lo que es frecuente
hallarlos en contenedores de agua como las
piletas de natación, donde han logrado colonizar y adaptarse a las condiciones físicoquímicas necesarias para el mantenimiento
permanente de las mismas. Los objetivos
de esta comunicación son, 1-Informar sobre la importancia de los belostomátidos
como potenciales controladores de larvas
de interés sanitario. 2-Evaluar la tolerancia
de los belostomatidos frente a condiciones físico-químicas diferentes al ambiente
natural. El trabajo se inició haciendo relevamientos de domicilios, ubicados en el
área urbana de la ciudad de Corrientes que
contaran con piletas de natación de mantenimiento permanente y la presencia de
belostomátidos en las mismas. El hallazgo
de larvas o pupas por piletas se consideró
como foco de presencia del mosquito adulto. Se seleccionaron cuatro piletas de natación, para el estudio. Las variables físicoquímicas registradas en cada uno de los
controles fueron temperatura, pH y cloro
residual. Los datos fueron registrados en
planillas. Los resultados hasta el momento
demuestran que Belostoma elegans y Belostoma lopretoae fueron las especies más frecuentes halladas en las piletas de natación.
Palabras claves: Control biológico-Belostoma-predación-importancia sanitaria
-dípteros
INTRODUCCION
El control biológico es una herramienta importante dentro del manejo integrado
de plagas, dado las ventajas que ofrece sobre otros métodos como el control químico,
al minimizar los riesgos ambientales asociados a plaguicidas. Los belostomátidos,
conocidos vulgarmente como “Chinches
de agua” son muy frecuentes en ambientes
acuáticos de la provincia de Corrientes. En
noches de baja presión y altas temperatu-
Dra. En Biología. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura (UNNE)Av.Libertad 5470 - 3400 - Corrientes - email: [email protected]
1
Lic. En Química. Ministerio de Salud Pública - Dirección de Saneamiento AmbientalCórdoba 609 - 3400 - Corrientes - email:[email protected]
2
144
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
ras suelen abandonar los cuerpos de agua
naturales atraídos por los reflejos de la luz
de la zona céntrica de la ciudad. Debido
a esto, es frecuente hallarlos en el interior
de recipientes con agua y piletas de natación de mantenimiento permanente ubicado en patios de viviendas, donde han
logrado colonizar y adaptarse a las condiciones físico-químico de las mismas.Estos
insectos se caracterizan por ser predadores eficientes tanto de invertebrados como
de vertebrados acuáticos, (Menke, 1979),
incluyendo en su dieta larvas de Dípteros
(mosquitos) importantes como vectores de
enfermedades, Paludismo, Fiebre Amarilla,
Dengue entre otras. Se alimentan también
de caracoles, (SMITH, 1997) del género
Biomphalaria como B. tenagophila y B. straminea, (Armúa, y Estévez, 2005), importantes por ser hospedadores intermediario
del parásito causante de la esquistosomiasis
enfermedad que afecta al hombre y otros
vertebrados,por lo cual es este un aspecto
interesante que presenta el estudio de este
grupo, ya que constituyen una alternativa a
tener presente en la lucha del control biológico. Los antecedentes sobre este tema
son muy escasos, entre los autores que han
efectuado aportes sobre el comportamiento
alimentario de los belostomátidos se citan
a, Consolli et al.(1989), determinaron la alimentación de Belostoma micantulum sobre
larvas y pupas de Aedes fluviatilis. Armúa y
Estévez (1998) (a) estudiaron el comportamiento alimentario en los estadios preimaginales de B. elegans, en condiciones controladas, Kehr y Schnack (1991), realizaron un
trabajo referido a las variaciones en las tasas
de predación, en función del tamaño de las
presas (larvas de anuro Bufo arenarum) expuestas a la presencia de larvas del IV y V
estadio y adultos de Belostoma oxyurum.
OBJETIVOS
1- Informar sobre la importancia de
los belostomátidos como potenciales controladores de larvas de interés sanitario.
2-Evaluar la tolerancia de los belostomatidos frente a condiciones físicoquímicas diferente al ambiente natural.
METODOLOGIA
El trabajo se inició haciendo un relevamiento de domicilios, ubicados en el
área urbana de la ciudad de corrientes que
contaran con piletas de natación de mantenimiento permanente y la presencia de
belostomátidos en las mismas. El hallazgo de larvas o pupas de mosquitos por
piletas se consideró como foco de presencia del mosquito adulto.Se seleccionaron
cuatro piletas de natación en viviendas
donde fueron halladas larvas de Aedes aegypti. (determinación sistemática a cargo de especialistas en el tema Dengue).
Se solicitóó autorización de los propietarios para realizar las observaciones del
comportamiento alimentario de los belostomátidos. Los registros realizados durante las visitas semanales a los domicilios
seleccionados consistieron en el control de
los parámetros físicos químicos y bacteriológicos, siendo los mismos pH, cloro residual total (por método calorimétrico de
ortotolidina) y temperatura del ambiente
y del agua del natatorio con termómetro
digital.Los datos fueron registrados en planillas elaboradas para tal fin. Se determinó
presencia-ausencia de belostomatidos y larvas de dípteros de importancia sanitaria.
145
17 -Los Belostomatidos como potenciales controladores... ARMÚA, Aurora Cristina et al.
RESULTADOS
El trabajo de investigación que se viene
realizando desde 2008 en la Facultad de
Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la Universidad Nacional del Nordeste
con el grupo de insectos perteneciente a la
familia Belostomatidae, nos ha permitido
obtener resultados significativos en condiciones de laboratorio, en lo referente al
control de larvas de dípteros. Si bien los
belostomátidos, como otros insectos predadores, se alimentan indistintamente de
larvas de insectos dañinos como de larvas
de insectos benéficos, las especies Belostoma loprettoae Estévez y Armúa sp.nov.; y
Belostoma elegans Mayr; han demostrado
preferencia alimentaria superior al 87% por
146
larvas de Aedes aegyptis, Culexquinquefasciatus, frente a otras presas que habitualmente
ocupan el mismo ambiente, independiente
de la densidad de las presas suministradas
como alimento. En las piletas la presencia
de larvas de Aedes aegyptis, fue disminuyendo con el aumento de los ejemplares de
belostomatidos lo que permitió dejar de
usar BTI (Bacilusturigiensisisraeliensis) en
las piletas donde se realizaron los estudios.
Belostoma loprettoae (fig. 1, 2 y 3) ha
tolerado perfectamente concentraciones
de cloro residual superior a 2,00mg/litro. Rango de pH entre 7,3 a 8,0. El número de belostomatidos por natatorio osciló entre un mínimo de 10 y un máximo
de 15, concentrándose mayormente en
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
la zona del skimmer (pre filtro superficial gerir a la población en general, la conserdonde se lleva a cabo la eliminación de vación de estos insectos predatores, que no
todo el material en suspensión). (fig.4) ocasionan daño alguno, y colaboran a disminuir los estadios inmaduros de dípteros
Este comportamiento nos permite su- de importancia sanitaria en natatorios.
BIBLIOGRAFIA
• Armúa, A.C. y A.L. Estévez. 1998. Relevamiento de la fauna de Belostomatidae en la
provincia de Corrientes. FACENA. Vol. 14.
Pág. 71 – 74
• Armúa, A. C. y A. L. Estévez. 2005. “Predation on Biomphalaria sp. (Mollusca: Planorbidae) by three species of the genus Belostoma
(Hemiptera: Belostomatidae)”. Brazilian Journal of Biology. 66(4): 1033-1035 ISSN 034
7108.
•Consolli, R.A.; M.H. Pereira, A. Lane de
Melo y L.H.Pereira 1989. BelostomamicantulumStal,1858.(Hemìptera:Belostomatidae)
as a predator of larvae and pipae of Aedes-
fluviatilis (Diptera:Culicidae) in laboratory conditions. Mem.Inst.Oswaldo Cruz
84(4):577-578.
• Kehr,A.I. y J.A. Schnack (1991).Predatoryprey relationship between wáter bugs (Belostoma oxyurum) and larval anurans (Bufoarenarum). Alytes 9 (3):61-69.
•
Menke, A.S. (1979). Family Belostomatidae-giant
wáter
bugs,
electric
lightbugs:toebiters,pp76-86.In A.S. Menke
(ed) The semiaquatic and aquatic Hemiptera
of California (Heteroptera:Hemiptera). Bull.
Calif. Insect Survey. 21.Univ. calif.Press.Berkeley.
147
18 -¿Por qué restaurar ecosistemas? La experiencia con los... FONTANA, José Luis
¿POR QUÉ RESTAURAR ECOSISTEMAS?
LA EXPERIENCIA CON LOS BOSQUES
RIBEREÑOS DEL EMBALSE DE YACYRETÁ
(PROVincia de CORRIENTES).
Dr. José Luis Fontana (*)
Resumen
Siendo éste un trabajo pionero en el
NEA, pretende poner a punto los métoLa recuperación de ecosistemas de- dos de restauración que mejor se adapgradados o la restauración de unidades de ten a nuestra vegetación subtropical.
vegetación para el rescate de especies en
peligro, reducir los procesos erosivos y rePalabras clave: Restauración ecológica,
cuperar el valor de los mismos son temas selva riparia, región subtropical, Corrientes.
prioritarios no sólo en Argentina, sino en
el mundo. Con el proyecto de restauración
Introducción
de bosques nos proponemos recuperar la
estructura y composición florística de una
Nuestros bosques ribereños fueron quiparcela experimental en la Reserva Natural zás los primeros en ser explotados por faRincón Santa María (Ituzaingó, prov. de cilidad de acceso y transporte de madera a
Corrientes). La mayor parte de las plantas través del Río Paraná. Aún es posible ver en
pioneras trasplantadas lograron establecerse la Selva riparia y en los Bosques mesófilos
en el sitio, lo que permitióen una segunda cercanos los rastros de esa explotación en
etapala ubicación de plantas que necesitan forma troncos abandonados y tocones, de
de la sombra de las pioneras para crecer y profundos surcosformados por el arrastre
reemplazarlas en el proceso natural de la de los troncos hacia la costa,algunos de ellos
sucesión. El proyecto contempló la recolec- transformados en pequeños arroyos.Esta
ción de semillas y su siembra en condiciones explotación, que áun continua, junto a las
controladas, la colecta de plántulas y su acli- quemas que hacen retroceder lentamente el
matación en vivero, y posterior trasplante en bosque, determinaron la degradación y desla parcela. El mantenimiento de la parcela trucción de grandes superficies, y la fragimplica el control del alambrado perime- mentación, dando lugar a isletas de bosque.
tral y el reemplazo de las plantas muertas.
Periódicamente se realizó la toma de daLa franja de Selva riparia a lo largo del
tos de crecimiento de las distintas especies río, originalmente continua, hoy se encuenutilizadas en los trabajos de restauración. tra separada por sectores con pajonales,
(*) Director Grupo de investigación Ecología y Restauración. Departamento de Biología. 0379154223451
[email protected]
148
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
frecuentados por el ganado y quemados periódicamente. La construcción de represas
como la de Yacyretá, afectó islas enteras y
extensas zonas costeras por la formación
de un embalse de más de 100 km de longitud, ocupando el valle inundable del río
entre Ituzaingó (provincia de Corrientes)y
San Ignacio (provincia de Misiones). Previo al llenado del embalse (1994), el valle
estaba ocupado por comunidades vegetales sujetas a inundaciones periódicas.
regionales, afectadas por actividades humanas, logrando con ello la conservación
de especies vulnerables o amenazadas.
Obras menores en el valle inundable, como por ejemplo el túnel subfluvial Hernandarias, afectaron y afectan
la dinámica del río, modificando comunidades vegetales sobre más de 500 km,
hasta Confluencia (Eskuche, 1999).
Para el estudio de la vegetación se realizaron censos fitosociológicos en el NE de
Corrientes y el S de Misiones siguiendo los
métodos propuestos por Braun-Blanquet
(Braun-Blanquet, 1979; Dierschke, 1994;
Matteucci &Colma, 2002). La información
recolectada consistió en la lista de especies,
su abundanciay sociabilidad, datos de la estructura de la comunidad, observaciones sindinámicas, de relieve, de suelo y de influencia humana.Se coleccionaron ejemplares de
herbario que fueron depositados en el Herbarium Humboldtianum (CTESN).Para la
identificación se consultaron floras regionales, monografías de géneros y otros trabajos
sistemáticos recientes, actualizándose la nomenclatura con la Flora Argentina on line.
A la desaparición inicial de grandes extensiones con comunidades vegetales de
bosques, cañaverales y pajonales, se sumó
la afectación posterior de nuevas superficies como resultado de la elevación a
nuevos niveles de la cota del embalse.
Este cuadro de situación condujo a la
elaboración de un proyecto de trabajo para
recuperar y regenerar bosques, particularmente los que se encontraban a la orilla del
río Paraná, y así conservar una muestra de
los ecosistemas regionales y sus especies
amenazadas (Sorol et al. 2011; Fontana
et al. 2013). Es uno de los temas declarados estratégicos y prioritarios para la región por la UNNE: la conservación y restauración de ambientes (Res.263/13 CS).
Objetivos
La restauración pretende contribuir
a la protección de los recursos naturales de la región mediante la recuperación
de parcelas de comunidades de bosque
Los conocimientos servirán a organismos públicos y entidades privadas en la implementación de medidas sustentables para la recuperación y
protección de los recursos naturales.
Métodos de trabajo
Para los trabajos de restauración se seleccionó una parcela ubicada en la Reserva Natural Rincón de Santa María, por
las características del relieve, tipo de suelo,
proximidad del río, facilidad de acceso y la
protección integral; incluyó la recolección
de plántulas y de semillas, y su trasplante
en otoño-invierno, con cobertura individual, para evitar daños por heladas.Las
plantas fueron cultivadas en viveropara su
aclimatación antes de ser ubicadas en el sitio de restauración. Se complementó con la
siembra por dispersión manual de semillas
cosechadas en la región.Se hicieron eva149
18 -¿Por qué restaurar ecosistemas? La experiencia con los... FONTANA, José Luis
luaciones periódicas para determinar so- gentino y hace un análisis del estado de conbrevivencia y efectuar el reemplazo de las servación de las unidades del NEA.Muchos
plantas muertas y nuevas incorporaciones. trabajos de restauración tuvieron su inicio
en obras de recuperación de la vegetación
El tipo de trabajo implica observación y afectadas por obras de ingeniería, por ejemcuidado de las plantas por varios años, hasta plo la revegetación de los terraplenes de delograr una evolución natural de la parcela fensa en Resistencia (Reyna et al., 2001).
(probablemente un mínimo de 8 a 10 años).
En el contexto internacional resulta
interesante la revisión bibliográfica soEl área de estudio
bre restauración de bosques en AmériComprende la zona costera del Paraná ca latina hecha por Meli (2003). Sobre
y del embalse en el NE de Corrientes y S la restauración del paisaje forestal, sus
de Misiones hasta San Ignacio, la Isla Api- principios y prácticas en la zona seca de
pé Grande y costa este de los Esteros del América Latina informan Newton y TejeIberá. Elegimos la Reserva Natural Rincón dor (2011). Ceccon (2013) brinda un pade Santa María para realizar los trabajos norama de la restauración de los bosques
experimentales de cultivo y restauración. tropicales en México, los fundamentos
ecológicos y sociales de la restauración.
Desarrollo
La Organización Internacional de
Maderas
Tropicales publicó un maAntecedentes
nual sobre restauración de áreas foresEstudios que consideren la restaura- tales (OIMT, 2005), en el que distintos
ción del paisaje y la vegetación de sitios autores dan a conocer experiencias heque fueron o serán profundamente mo- chas en diversas partes del mundo trodificados por construcción de represas, pical sobre la restauración de bosques.
no existen en el Nordeste argentino. Los
El trabajo de restauración en Santa
trabajos de restauración tanto nacionales como extranjerosse refieren casi en su María
totalidad a la vegetación de zonas áridas,
Los ecosistemas ribereños poseen cavegetación tropical o de clima templado.
racterísticas que los hacen totalmente difeTrabajos previos de nuestro grupo de rentes: sometidos a pulsos anuales de inuninvestigación generaron conocimientos- dación y de sequía, sus integrantes tienen
sobre composición florística, influencia de adaptaciones que les permiten vivir con sus
los embalses, dinámica sucesional, estado raíces en suelo anegado durante varios mede conservación de los bosques, adaptación ses y en suelo que puede tener escaséz de
de las especies (Eskuche & Fontana, 1996a agua durante el estiaje. En este ambiente
y 1996b; Solís et al., 2006; Fontana et al., se encuentran especies amenazadas como
2007a; Rodríguez et al., 2009). Otros auto- el helecho arborescente Cyathea atrovirens,
res comunican resultados de trabajos hechos recientemente redescubierto en la provincia
en regiones vecinas de la provincia de Mi- (Fontana et al., 2007b) y Calophyllum brasiones (Montagnini et al., 2006). Eskuche siliense, o “arary”, un árbol hasta hace poco
(1984) describe la vegetación del norte ar- desconocido para la flora argentina (Rodrí150
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
guez et al., 2009), y que forma densas poblaciones en sitios puntuales. Las poblaciones
de ambas especies se vieron fectadas directamente por la elevación del nivel del embalse, quedando la mayor parte sumergidas en
forma permanente a partir del año 2011.
Siendo la protección y la restauración
de los recursos naturales tema prioritario
para la región, nos propusimos llevar adelante el proyecto de recuperar los bosques
ribereños del embalse de Yacyretá, comenzando con una parcela experimental en la
reserva de Rincón Santa María (Fig.1).
Figura 1. Ubicación de la parcela de trabajo. Rincón Santa María, Ituzaingó.
Consideramos que la restauración ecoló5.-Riego, protección contra fuego y hegica en un área de conservación es la mejor ladas.
manera de proteger estos recursos amena6.-Siembra directa (“lluvia de semizados y de documentar los procesos naturallas”).
les de recuperación de la vegetación, alejada
de toda influencia humana.
7.-Reemplazo de ejemplares muertos e
Así establecimos las siguientes etapas incorporación de nuevas plantas.
para el trabajo:
Selección del sitio de restauración. Seleccionamos una parcela ubicada en seccio1.-Selección del sitio de restauración.
nal “Hipico” de la reserva natural provincial
2.-Relevamiento regional
Rincón Santa María no sólo por las facilidades de acceso y de trabajo, sino porque
3.-Recolección de semillas y de plántu- consideramos que era el sitio ideal ya que
las, trabajos en vivero.
reunía en una superficie relativamente pequeña ambientes higrófilo con vertientes
4.-Trasplante.
y mesófilo, además de la posibilidad de vi151
18 -¿Por qué restaurar ecosistemas? La experiencia con los... FONTANA, José Luis
gilancia y seguimiento continuado. Antes
de la intervención, el sitio poseía algunos
árboles nativos y plantas pioneras, particularmente a lo largo de viejos alambrados,
aunque con fuerte influencia humana (lugar
de confinamiento de caballos y ovejas). El
primer trabajo consistió en el asilamiento
de la parcela por reparación de alambrados, aunque a mediano plazo resultó imposible el control de ciervos de los pantanos
que ingresaron frecuentemente al lugar.
Relevamiento regional. El conocimiento de la vegetación regional y su sindinámica es esencial para lograr la restauración de una comunidad vegetal.
Restaurar implica contar con un ecosistema de referencia como la unidad climax
o terminal de la zona, o el ecosistema predisturbio, y conocer la trayectoria ecológica o etapas sucesionales para determinar
si la recuperación “va por el buen camino”
o para acelerar los cambios, imitando los
procesos naturales (Fontana et al., 2015,
mnscr.). El relevamiento fitosociológico es
la herramienta adecuada para conocer la
composición florística y analizar los cambios a través del tiempo de las comunidades. El equipo de investigación realiza relevamientos de la vegetación regional desde
hace más de 20 años, período en el que recabó la información necesaria que permitió
contar con datos muy importantes para lograr efectividad en la restauración (Eskuche & Fontana, 1996a-b; Fontana&Iriart,
2002; Solís et al., 2006; Fontana, 2008).
Recolección de semillas y de plantas, trabajos en vivero. En los períodos de fructificación se procedió a la recolección de semillas
de las distintas especies mesófila e higrófilas
en la zona de trabajo (Rincón Santa María,
Isla Apipé y Rincón Ombú). Trabajos de
siembra fueron hechas en laboratorio bajo
condiciones controladas (humedad, temperatura y control de enfermedades fúngicas),
152
lo que también permitió obtener datos sobre germinación, viabilidad y sobrevivencia.
En los sitios que quedarían inundados por
la elevación de la cota se procedió a la extracción de plantas jóvenes y plántulas de
las distintas especies a trasplantar en Santa
María, su adecuación en macetas y aclimatación en vivero antes de su ubicación en el
destino final.Experiencias previas indican
la necesidad de aclimatación de las plantas
de germinación umbrófila en vivero, no lejos del sitio de reubicación de las mismas,
con el objeto de evitar muertes por estrés.
Las plantas recolectadas en sitios de relevamiento y aquellas afectadas por la elevación del embalse, fueron puestas en macetas
y colocadas en un vivero en la seccional de
guardaparques. Esto además de la protección de las plantas, facilitó el cuidado. Idéntico proceso se realizó con las plantas obtenidas a partir de semillas en el laboratorio.
Trasplante. Siguiendo el ciclo normal de
desarrollo de las plantas de los bosques de
la región, se procedió al trasplante en el sitio
definitivo en otoño-invierno, con cobertura
adicional, individual, con el objeto de evitar daños por heladas.El uso de cobertura
individual para las plantas, construida con
paja formando un techo, sostenido por estacas de madera, resultó la más efectiva de las
formas de protección en invierno. Se utilizó
planta pioneras, entendiéndose coo tales a
aquellas que primero se instalan naturalmente en campo abierto. Para el sitio con
condiciones mesófilas se trabajo con “timbó” (Enterolobium contortisiliquum), “lapacho” (Handroanthus heptaphyllus), “guayaibí” (Cordia americana), “guayabo” (Psidium
guayaba), “ibirá pitá” (Peltophorum dubium),
“tala” (Celtis tala). En los sitios con condiciones higrófilas se plantaron “ambay” (Cecropia pachystachya), “sangre de drago” (Croton
urucurana), “ingá” (Inga verna y Inga laurina), “arary” (Calophyllum brasiliense), “laurel”
(Ocotea suaveolens). El éxito fue mayor con
los timbó que en tres años alcanzaron 2,5
m de altura y un porcentaje de sobreviven-
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
cia cercano al 75%, lo que permitió trabajar
con las primeras plantas de germinación
umbrófila. Acelerando el proceso natural de
la sucesión ecológica, se ubicaron debajo de
los timbó a “lapachos”, “guayaibíes”, “ibirá pytá” y “ñangapirí” (Eugenia uniflora).
Riego, protección contra heladas. Quizás la falta de agua haya sido el problema
más común. Su mayor influencia se registró
en el período de trasplante, lo que exigió
riego frecuente para aumentar la posibilidad de sobrevivencia. En el período de trabajo correspondiente al proyecto las heladas
no fueron frecuentes, siendo el 2013 el año
con ocurrencia de mayor número de días.
La cobertura con un cono hecho en base a
gramíneas, fundamentalmente “paja colorada” (Andropogon lateralis) fue la más efectiva
para el resguardo de las plantas jóvenes.También se utilizó cobertura con media sombra,
pero la protección no resultó totalmente
Figura 2. Algunas especies de plantas utilizadas en restauración en Rincón de Santa María.
153
18 -¿Por qué restaurar ecosistemas? La experiencia con los... FONTANA, José Luis
efectiva para las heladas, sí en cambio para bajo de restauración, trabajo que requiere
protección en verano contra la insolación. continuidad para alcanzar los logros definitivos en el proceso de restauración exSiembra directa (“lluvia de semillas”). perimental. Consideramos que cumplida
Imitando el proceso natural, se complemen- esta etapa, estaríamos en condiciones de
tó el trasplante mediante la siembra directa emprender el trabajo en las áreas costeras.
(dispersión manual de semillas) cosechadas
La restauración del bosque pretende
en proximidad del embalse de Yacyretá y en
la isla Apipé Grande. Este método no dió acelerar los procesos de suseción ecológica
resultados positivos, ya que no se registró natural, mediante el trasplante y la siemgerminación poserior, quizás por la densa bra. El trasplante inicial de plantas que
cobertura vegetal del suelo que impidió a inician la sucesión en campo abierto, perlas semillas tomar contacto con el mismo. mitieron ya la ubicación bajo las pioneras
de los primeros ejemplares de especies umReemplazo de ejemplares muertos e in- brófilas. Queda de aquí en más consolidar
corporación de nuevas plantas. Se hicieron la parcela mediante el reemplazo continuo
evaluaciones periódicas (estacionales) para de plantas que no lograron establecerse,
determinar el porcentaje de sobreviven- así como la siembra directa en el sitio.
cia y efectuar tareas de reemplazo de las
El establecimiento definitivo de la parplantas muertas y nuevas incorporaciones.
cela brindará información para el desarrollo
El tipo de trabajo implica observación de proyectos a mayor escala, en una zona
y cuidado de las plantas por varios años, donde la necesidad de detener procesos erohasta lograr una evolución natural de la sivos, de recuperar suelos y volver producparcela (probablemente un mínimo de 8 tivos los bosques degradados es urgente.
a 10 años).Con el desarrollo del proyecEste trabajo de restauración se consito se logró la sobrevivencia de más de la
mitad de las plantas mesófilas trasplan- dera pionero en el nordeste argentino por
tadas y aproximadamente el 35 % de las las unidades de vegetación involucradas.
plantas higrófilas. Fuertes heladas y seAplicaciones de los resultados
quía fueron los mayores condicionantes.
Los resultados de este proyecto de investigación permitirán satisLa desaparición de la vegetación leño- facer necesidades prácticas, como:
sa costera y el contacto directo del em- Información detallada de la biodibalse con suelos cubiertos con pajonales, versidad vegetal regional para la creatrajo aparejado el problema de la erosión. ción de una base de datos, importanEl fuerte oleaje producto del viento norte te para futuros estudios de impacto
predominante que se desplaza sin obtácu- ambiental, la organización territorial y la
los a lo ancho de varios km en el embalse, correcta aplicación de la Ley de Bosques.
se lleva hasta un metro lineal/año de costa
- La solución de problemas relacionados
en los sitios más desprotegidos (observacon
la educación ambiental, mediante la cual
ción personal).Este panorama con serios
se
promoverá
el buen uso de los recursos, con
problemas en las costas del margen argentino y la desaparición progresiva de los el objeto de lograr un desarrollo sustentable.
bosques marginales y los bosques mesófi- La restauración de una parcela de bosque
los, fueron motivos que impulsaron el tra- podrá ser aplicada a nivel regional para lograr
Conclusiones
154
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
el uso sustentable de los recursos naturales.
- La transferencia de conocimientos a alumnos que formarán nuevas generaciones en el cuidado del ambiente.
- La selección de sitios destinados a reservas con el objeto de conservar muestras del paisaje natural fuertemente afectado por obras del hombre.
parte de un ecosistema, y que su desequilibrio traerá consecuencias negativas para
la calidad de vida, incluso para la salud humana. Conservar la diversidad biológica y
restaurar sus ecosistemas es una necesidad
en sí misma para el presente y para el futuro y comprende aspectos ecológicos, sociales, económicos, científicos, educativos
y culturales (Pearce & Perrings, 1995).
- Este trabajo pionero en la región puede ser una experiencia sumamente importante para
su aplicación en las grandes obras planificadas Integrantes del Grupo de investigación
(represas de Corpus, Roncador y Garabí). “Ecología y Restauración”: Director: Dr. J. L.
Fontana; Investigadores: Lic. David Iriart,
El hombre, que ve y aprecia plantas y Lic. Silvia Zaninovich, Lic. Violeta Zamanimales sólo desde el punto de vista de su biasio, María del R. Montiel, Lic. Alicia
utilidad, debe reconocer que él mismo es Cardozo (UNaM).
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156
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Intercambio de experiencias productivas sobre quesos artesanales
en San Luis Del Palmar, Corrientes
Lic. Lucía F. Falcione, Lic. José A. Valenzuela López, Od. Cynthya S. Sin,
Mario M. Maidana, Téc. Alfredo J. Musigh, Dra. Olga M Vasek (*)
Resumen
Considerando la ancestral tradición de
la manufactura quesera en la provincia de
Corrientes y el acercamiento de pequeños productores zonales a la Universidad
ocurrido en 2014. El Grupo BiMIA realizó, en el año 2015, una Jornada Práctica
de elaboración de quesos en San Luis del
Palmar, enfatizando las Buenas Prácticas
de Manufactura y el uso de insumos tradicionales a fin de mantener esta usanza,
que genera un producto de características
particulares y puede ocasionar una mayor demanda, contribuyendo al desarrollo sustentable y sostenibilidad productiva de la región. Se presenta la experiencia
y algunos resultados de importancia.
de vacas alimentadas con pastura natural,
que cambia de estado líquido a sólido o
semi-sólido mediante la coagulación para
transformarse, tras la maduración, en el derivado lácteo que conocemos como queso.
Sin embargo, para que este cambio de estado físico tenga lugar, es necesaria la adición de otro insumo: el agente coagulante.
Generalmente, se prepara a partir de una
porción de cuajar bovino limpio, salado y
seco, por inmersión en leche, de manera tal
que, las enzimas coagulantes presentes en el
tejido del cuajar o librillo pasen, con ayuda
de la sal, al suero rezumado en la leche. Este
agente coagulante se utiliza, según la tradición correntina para “cortar la leche” durante 7-8 días, si se conserva en la heladera.
La elaboración y comercialización de
Palabras clave: queseros artesanos, que- este alimento manufacturado desde tiempos
sos tradicionales, manufactura, tradición ancestrales se realiza de manera informal y
constituye una actividad secundaria en la
economía de la familia rural, situación que
Introducción
origina una sub-producción y un saber hacer
En la Provincia de Corrientes existe un subutilizados (Vasek y Falcione, 2013a).
antiguo nicho tradicional en la producción
Esta actividad se desarrolla en la mayode Quesos Artesanales, también llamados
ría
de los establecimientos ganaderos como
“caseros, criollos o de campo”. Su producción, se realiza con leche cruda proveniente recurso económico complementario, en la
(*) Grupo BiMIA – IMIT-FaCENA (CONICET – UNNE) Av. Libertad 5460, Campus D. Roca, Corrientes
Tel.: 37946508500, e-mail: [email protected]
157
19 -Intercambio de experiencias productivas sobre quesos artesanales... FALCIONE, Lucía F. et al
cual la mujer desarrolla un rol protagónico.
Su producción tiene un volumen apreciable y una demanda interesante por parte
del mercado local, que podría ser aún más
promisorio si se ofreciera al consumidor
un producto seguro y de calidad uniforme
(Vasek et al., 2008). Sin embargo, factores
múltiples no permiten que estos pequeños
productores familiares, desarrollen un crecimiento productivo de importancia zonal.
teórico-prácticos sobre elaboración artesanal para fortalecer sus valiosos conocimientos empíricos obtenidos de la experiencia y
que les fueran transmitidos por generaciones anteriores” remarcó el Lic. Bonafede.
A su vez, el Ing. Aimar destacó haber encontrado trabajos de investigación
realizados en la UNNE, cuya temática y
avances le causaron admiración, ya que en
2009, les resultaron “adelantados” en lo referente a elaboración de insumos para la
Antecedentes
escala artesanal. Situación que dio origen
Durante los años de investigación del a la vinculación con el Grupo BiMIA.
Grupo Biotecnología Microbiana para la
Durante esta experiencia, el acercamienInnovación Alimentaria (BiMIA), vinculados a la quesería artesanal (que datan de to de los productores a la Universidad, en
1995) este equipo, evolucionó en este últi- particular a FaCENA, generó la conexión
mo tiempo hacia el ámbito socio-humanís- necesaria para la vinculación cuyo objetivo
tico-productivo tras plantearse para quién final es contribuir al desarrollo sustentable
venía trabajando. Pregunta que derivó en de la producción quesera en Corrientes y
una sencilla respuesta “ayudar a los produc- el reconocimiento de los Quesos Artesatores, para que esta actividad, secundaria en nales de Corrientes como patrimonio hissu vida laboral, se transforme en actividad tórico, social y cultural de la Provincia.
principal con ganancias monetarias redituables que les permita vivir honradamente”. Jornada práctica de elaboración de quesos
Con la intención de activar el proceso
Con el objetivo de dar inicio al proceso
de revalorización de la quesería artesanal, que se persigue desde hace tiempo busen 2014 se llevó a cabo una capacitación cando reunir las voluntades de gobierno,
impulsada y coordinada por el Grupo. universidad y productores para que éstos
últimos logren no solo jerarquizar su proEspecialistas en la temática productiva ducción, sino también transformarla en
de Derivados Lácteos, del Instituto Na- una actividad principal redituable apropiacional de Tecnología Industrial-Rafaela damente, se impulsó el acercamiento en(Santa Fe), el Lic. M. Bonafede e Ing. B. tre estos sectores diferenciales, vinculación
Aimar, dictaron un “Taller de elaboración de conocida como Triángulo de Sábato, sobre
Quesos en pequeña escala” en la FaCENA, la base de que el sector generador de codestinado a productores de la región. Es- nocimientos (la Universidad), debe transtos especialistas, llegaron hasta Corrientes ferir a la Sociedad estos conocimientos y,
para compartir e intercambiar sus expe- si es posible, que, al menos un sector proriencias técnicas con los productores loca- ductivo (aceptor de conocimientos) pueda
les y a la vez nutrirse de sus conocimien- asimilarlos y ponerlos en práctica real.
tos. “Desde el 2011 interactuamos con
Sobre esta base y, a partir de la expeproductores queseros, mediante talleres
158
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
riencia previa antes mencionada, el Grupo
BiMIA, en forma interdisciplinaria con
la Municipalidad de San Luis del Palmar,
personal del INTA, la Secretaría de Agricultura Familiar de la Nación (Delegación
Corrientes) y un grupo de productores
tradicionales de quesos artesanos de San
Luis del Palmar, Corrientes, realizó una
jornada de capacitación e intercambio de
experiencias productivas sobre el tema.
Prácticas de manufactura en cada etapa del
proceso. En cada una de ellas, la participación
individual de cada uno de los productores,
enriqueció la actividad con sus experiencias
particulares, basadas en la tradición (Fig. 1).
La preparación del agente coagulante
artesanal para su uso fue desarrollada en
particular, a fin de transmitir los resultados experimentales del Grupo BIMIA al
respecto. Destacando que es posible emplear este agente coagulante autóctono
que contribuye a las características típicas
de este queso regional, no adiciona contaminantes biológicos y no representa riesgo
de transmisión de Encefalopatía Espongiforme Bovina (Vasek y Falcione, 2013b).
La Jornada, bajo el nombre de “Jornada
Práctica de elaboración de quesos”, se desarrolló en la Granja Santa María, propiedad del
Señor Juan Carlos Esquivel, 6° sección, San
Luis del Palmar, con la asistencia de productores de las distintas secciones de la mencionada Localidad y la premisa de mantener la
tradición en la elaboración de estos quesos,
La elaboración del agente coagulante
potenciando la inocuidad del producto. se lleva a cabo en dos etapas. La primera
consiste en la conservación del material
Durante la Jornada, se realizó una pro- primario: cuajar de bovino adulto, lavado,
ducción de quesos destacando las Buenas salado y secado en condiciones experimentales determinadas, que proveen un insumo
de duración prolongada (3-5 años) si se lo
conserva en ambiente seco y frío. A tal fin,
en nuestro laboratorio, se diseñó un secadero de fácil construcción y bajo costo, de
modo tal que los mismos productores de
quesos puedan fabricarlo en madera estacionada impermeabilizada con sistema de
calefacción generado por bombillas de luz
y homogeneización del aire caliente mediante provisión de dos circuladores de aire
internos. En la segunda etapa, se sumerge
un trozo de cuajar seco-salado en leche (relación 60g/L) y el suero exudado más los
trozos de tejido se trasvasan a un frasco
limpio y estéril para su empleo (Fig. 2).
Figura 1. Productores cortando la cuajada en granos.
En forma complementaria, se encuestó a los productores a fin de elaborar un
diagnóstico en referencia a sus características productivas: número de personas
159
19 -Intercambio de experiencias productivas sobre quesos artesanales... FALCIONE, Lucía F. et al
Figura 2. Etapa final de la preparación de agente
coagulante artesanal.
involucradas, disponibilidad de ingreso
monetario adicional, nivel de manufactura diaria y metas productivas a futuro.
Resultados y discusión
Durante la Jornada se corroboró la
experticia que van adquiriendo los productores, en particular, el responsable del
Establecimiento donde se realizó esta experiencia capitalizó la importancia del
empleo del acero inoxidable como material de construcción para los equipos,
dado que luego del Taller-2014, construyó en ese material los moldes para sus
quesos y una mesa desueradora (Fig. 3).
Los resultados de la encuesta realizada
señalaron que todos los productores asistentes, emplean leche de su propio ganado
vacuno, agente coagulante preparado artesanalmente, sin la adición de fermento
comercial. No consideran como competencia a otros productores y aspiran a mejorar sus prácticas y aumentar el volumen
de producción. Estos resultados, entre otros
(Tabla 1, preguntas 1-4), muestran un claro interés por mantener la tradición, continuar con la elaboración y no desvirtuar
el carácter artesanal de sus productos.
160
Figura 3. Utensilios construidos en acero inoxidable
por un productor, junto a un molde de madera empleado antiguamente.
Un pequeño porcentaje de este grupo
de productores (15,38%) genera, además,
trabajo a otras familias y posee un nivel de
producción quesera no despreciable. Sin
embargo, la mayor venta de los quesos, continua efectuándose entre vecinos y en Ferias
Francas. Desde el punto de vista de una de
las misiones de la Universidad Nacional del
Nordeste, y del Grupo BiMIA en particular,
respecto a la devolución a la sociedad de los
conocimientos generados en sus claustros,
queda claro el respaldo e impulso que es
necesario efectuar a este sector productivo,
en pos del crecimiento regional y desarrollo sustentable, en un todo de acuerdo con
el Programa Nacional Argentina 2020.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Tabla 1. Estadísticos porcentuales resultantes de la encuesta a los productores.
Agradecimientos
El Grupo BiMIA agradece especialmente la colaboración en la gestión logística al Sr.
José Valenzuela de la localidad de San Luis del Palmar.
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Vasek OM, JG Leblanc, A Fusco, GS de Giori. 2008. Chemical composition and microbial evaluation of Argentinean Corrientes
161
20 - Mapa de niveles sonoros urbanos del microcentro de la ciudad... TRAID, Hernán D. et al.
MAPA DE NIVELES SONOROS URBANOS
DEL MICROCENTRO DE LA CIUDAD DE
POSADAS, MISIONES.
Ing. Traid, Hernán D.; Mg. Puchalski, Cecilia M.; Morinisi, Rodrigo S.;
Mg. Basaldua, Carlos A.; Mg. Jejer, Carlos S. (*)
RESUMEN
Un problema ambiental que aqueja actualmente a las zonas urbanas contemporáneas es la contaminación sonora. En aras
de caracterizar los niveles sonoros en el microcentro de la ciudad de Posadas, se llevaron a cabo mediciones de 15 minutos en
banda de tercio de octavas 1/3, ponderación
A y respuesta temporal rápida, registrando un dato como nivel sonoro equivalente
(Leq) cada 3 s. El instrumento se ubicó en
la vereda a una altura de 1,5 m y a mitad
de cuadra, en 71 puntos distribuidos representativamente en el área de estudio. Los
datos obtenidos permitieron la confección
del mapa de niveles sonoros. Se halló diferencias entre las calles con y sin transporte
público y al contrastar los resultados con la
normativa municipal vigente, se determinó
que en el 20% de los puntos los niveles sonoros alcanzaron el “nivel de precaución”.
INTRODUCCIÓN
El crecimiento de una ciudad trae aparejado, como una consecuencia indeseada e inevitable, el incremento de niveles
sonoros ambientales a valores tales, que
pueden tornarse nocivos para los habitantes. Según la definición de la Real Academia Española (2013), el ruido es un sonido
percibido como desagradable. Puede alterar nuestras actividades diarias, dificultar
la comunicación, generando molestias y
trastornos del sueño, además de una precoz pérdida de audición (GCBA, 2008).
La ciudad de Posadas ha crecido notablemente en los últimos años, registrando
un incremento poblacional del 14,24 % en
el último decenio (IPEC, 2011), y hasta la
fecha no se han encontrado antecedentes
de evaluaciones sistemáticas de los niveles
sonoros urbanos. Es menester que instituciones como la Universidad Nacional de
Misiones asuma el compromiso para con la
sociedad, de dar los primeros pasos en evaPalabras Clave: niveles sonoros, Posadas,
luar temas de interés general relacionados
mapa de niveles sonoros, ruido urbano.
al medio ambiente y la calidad de vida.
(*) Programa de Efluentes Industriales y Urbanos. Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales. UNaM. Ruta
12 Km. 7.5 (Campus Universitario) Posadas, Misiones, Argentina.
162
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
El área geográfica escogida para abordar
la problemática fue el casco céntrico de la
ciudad de Posadas, comprendida entre las
avenidas: Comandante Andresito Guaçurarí, Corrientes, Bartolomé Mitre y Roque
Sáenz Peña; con una superficie aproximada
de 2 km2. Es un área urbana de media y
alta densidad destinada a la consolidación y
localización del equipamiento administrativo, comercial, financiero e institucional a
escala regional y urbana, con usos diversos
que coexisten con el uso residencial (Municipalidad de Posadas, 2011). Esto se pone
de manifiesto en la zonificación establecida por el Código de Planeamiento Urbano.
En ella, “C” corresponde a Distritos Centrales (incluye actividades comerciales), “R”
a Distritos Residenciales, “AE” a Distritos
de Arquitectura Especial y “U” a Distrito Urbanización Determinada (Figura 1)
En una etapa preliminar se realizó
un monitoreo de 24 horas en 15 puntos del microcentro de la ciudad de
Posadas, a fin de caracterizar los niveles sonoros urbanos (Figura 1).
Figura 1. Zonas según Código de Planeamiento Urbano y puntos de mediciones exploratorias.
Fuente: Municipalidad de Posadas. Recuperado de: http://www.ordenamiento.posadas.gov.ar/index.php
Las mediciones se realizaron en días hábiles, utilizando ponderación A, la cual representa mejor la percepción del sonido por
el ser humano, con banda de octavas 1/1 y
respuesta rápida. Se adquirió un dato integrado cada 30 segundos, registrándolo como
nivel sonoro equivalente (Leq) en dB(A). El
instrumento se ubicó a 4 metros del suelo,
a 2 metros de la calle (medidos horizontalmente) y equidistante entre bocacalles (mitad de cuadra), obteniendo valores de 15
puntos distribuidos con la mayor representatividad posible dentro del área de estudio,
bajo consideraciones de disponibilidad de
espacio para la instalación del equipamiento
y condiciones propicias para la preservación
163
20 -Mapa de niveles sonoros urbanos del microcentro de la ciudad... TRAID, Hernán D. et al.
del mismo, tanto por inclemencias climáti- consideran dos criterios, uno basado en la
cas como de vandalismo (Miyara, 2003). experiencia de los modelos geoestadísticos, que considera que el número mínimo
A través del análisis de los resul- necesario de puntos para representar adetados obtenidos, fue posible determi- cuadamente la distribución espacial de una
nar las franjas horarias de mayor re- variable determinada es 50 (Chilés y col.,
presentatividad y brindar sustento a la 1999). El otro criterio parte de la delimimetodología elaborada y empleada en el tación geográfica del área objeto de espresente trabajo (Morinisi y col., 2015). tudio, a partir de la extensión del área se
define un número de cuadrículas regulares
La actual investigación tiene por objeti- para realizar la evaluación en cada una.
vo aplicar realizar una caracterización de los
La técnica de retícula es la forma más diniveles sonoros urbanos existentes en el microcentro de la ciudad de Posadas mediante recta de obtener los datos que permitan dela construcción de un mapa de niveles sono- finir las condiciones de contorno de los maros basado en metodologías desarrolladas es- pas. La selección del tamaño de la retícula
pecíficamente para el área de estudio y cote- influye enormemente en el número de punjar los resultados con la normativa vigente. tos a medir, y por ende, en el costo del trabajo. Para el presente estudio, se ha utilizado
una cuadrícula bastante densa, acorde con el
METODOLOGIA
área urbana y los fines de la investigación
Grilla de muestreo
Así, para la definición de la retícula y la
En la ciudad de Posadas y en Ar- selección de los puntos de muestreo se ha
gentina, actualmente no existe legis- adoptado una metodología mixta reticularlación que especifique una metodolo- vial (Barrigón y col., 1999; García, 2002;
gía estandarizada para la realización de Ling, 1997; Suárez, 2002; Viro y col., 2002).
medición de niveles sonoros urbanos. En principio (metodología reticular), el área
se dividió en una retícula de 100 m x 100 m,
La norma IRAM 4113-2 (vigente) para ubicando los puntos a mitad de cada cuadra
Descripción, Medición y Evaluación del en todas las cuadras del área de estudio toRuido Ambiental, sólo especifica: “Para talizando 406 puntos iniciales y en segunda
el trazado de mapas, los niveles de ruido en instancia (metodología vial), se distribuyelos distintos puntos de la grilla de medición ron los puntos de medición aleatoriamente
normalmente son calculados.[…] En gene- en el área de estudio, asignándose dos puntos
ral, la diferencia en niveles de presión so- por cada calle del casco céntrico y agregannora entre puntos de la red adyacentes no de do un punto adicional a aquellas calles en
ser mayor a 5 dB. Si se encuentran diferen- las que circula el servicio urbano de colecticias significativamente mayores, deben agre- vos, avenidas que comprenden el contorno
garse puntos intermedios en la cuadrícula”. del área de estudio y las calles con características particulares (paseos y peatonales)
A fin de garantizar que la densidad de
puntos adoptada sea tal que cumpla con
De esta manera, la grilla de muestreo
lo especificado en la norma, para la defini- quedó conformada por 71 puntos represención del número de puntos de la grilla se tativos que permiten caracterizar de manera
164
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
adecuada cada uno de los diferentes tipos de
Tiempo de medición
calles/avenidas que se encuentran en el casco céntrico, siendo además consistente con
Si bien los tiempo de medición hallalas metodologías y las experiencias realiza- dos en la bibliografía se halla dispersa (de
das en otras ciudades del país y del mundo. 2 minutos por hora hasta mediciones de 24
horas), lo cierto es que cuanto menor sea
Descriptor
el tiempo de muestreo mayor será la desviación estándar resultante en los valores
El nivel sonoro continuo equivalente de Leq, es decir, si se mide un minuto por
(Leq), se conoce en todo el mundo como cada hora, la desviación estándar de los
el parámetro promedio esencial y se mide Leq horarios será mayor que si medimos
directamente con un sonómetro integrador. 30 minutos por hora. En diversos estudios,
Es una medida de la energía promedio en un se ha determinado que una buena solución
nivel sonoro variante, no siendo una medida de compromiso entre el desvío de la medidirecta de la molestia. Sin embargo, investi- ción y carga horaria de los recursos empleagaciones más amplias, han mostrado que el dos es realizar mediciones de 15 minutos,
Leq se correlaciona bien con la molestia, aun- siendo que una medición más extensa no
que es evidente que un nivel de ruido acep- aporta mucha más información e incretable, por ejemplo, un miércoles por la tarde, menta sensiblemente los costos (Viro y
podría ser angustiante un domingo tem- col., 2002). Esto ha quedado plasmado en
prano por la mañana (Bruel y col., 2000). la redacción de la Ordenanza Municipal
VI – Nº 14 que requiere que la medición
del ruido del tráfico sea de 15 minutos.
Ponderación
La ponderación A fue recomendada por
la EPA para describir el ruido medioambiental, debido a que se ajusta a la respuesta del oído humano, es exacta para muchos
propósitos y es utilizada mundialmente
(Harris, 1995). Así, la intensidad del sonido fue medida en niveles de presión
acústica ponderados A o dB(A), que es la
unidad estandarizada para medir el ruido
a los efectos de compatibilizar y permitir
comparaciones en el ámbito internacional.
En relación a la velocidad de respuesta, las mediciones se realizaron utilizando la velocidad de respuesta Rápida –que
corresponde a un intervalo de tiempo
de 125 ms- ya que se correlaciona mejor con la percepción humana (IRAM)1.
1
2
Del análisis de los datos del estudio preliminar se desprende que los valores de Leq15min en las franjas horarias de 7 a 11 h y de 17 a 20 h presentan
una desviación menor o igual a 2 dB(A)
para al menos el 70% de los datos respecto al Leq,24h siendo estas las ventanas horarias de mayor representatividad.
Por otra parte, para la elaboración del
mapa de ruido de la ciudad, se tuvo en
cuenta que “para evaluaciones a largo plazo y
planificación del uso del suelo, deberían usarse
los intervalos de tiempo a largo plazo que representan alguna fracción significativa de un
año (por ejemplo, 3 meses, 6 meses, 1 año)” 2.
Teniendo en cuenta este requisito y las características de la ciudad descritas anterior-
IRAM 4113-2, Sección 8.4.5.
IRAM 4113-1. Sección 8.1
165
20 -Mapa de niveles sonoros urbanos del microcentro de la ciudad... TRAID, Hernán D. et al.
mente, las mediciones se realizaron en los vos y que el valor registrado sea el resulmeses de marzo a noviembre, con excepción tado del sonido proveniente de dos vías.
de las semanas de las vacaciones de julio.
Registro de la información
Finalmente, se adquirió un dato inteLa planilla de campo fue confeccionada
grado cada tres segundos, registrado el vaatendiendo los requerimientos de las norlor como nivel sonoro equivalente (Leq).
mativas vigentes, entre las cuales se encuentran la Ordenanza VI – Nº 14 y la norma
Equipamiento
IRAM 4113. La información registrada en
Para la realización de las mediciones cada punto de muestreo fue la siguiente:
se empleó un decibelímetro marca TES• Fecha, hora y lugar de la medición
1358, con analizador de banda octavas
1/1 y 1/3; Clase 2 y acorde a IRAM 4081;
•Sitio de medición: ubicaciones de
IEC 60651/804 tipo 2; ANSI S1.4 tipo
2; calibrador marca TES-1356 (calibra- micrófono (altura y posición) y fuente.
do anualmente) que es el correspondiente
•Condiciones operativas: Canal decibelímetro empleado; pantalla antitidad
y tipo de vehículos que circulan.
viento integrada, trípode; baterías y; pc con
software/interfaz para descarga de datos.
•Condiciones meteorológicas: veEl equipamiento se instaló sobre la locidad y dirección del viento, tempevereda, a una altura de 1,5 m, orienta- ratura, presión barométrica, humedad.
do hacia la calzada, evitando la proximidad de cualquier objeto reflectante, y a
•Eventos
particulares
duranmitad de cuadra, para evitar la influencia te la medición (alarmas, gritos, conde los semáforos, las paradas de colecti- gestión en el tráfico que derive en la
Figura 2. Perfil de niveles sonoros para una medición.
166
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
utilización repetida del claxon, etc.)
En el caso presentado en la Figura 2
se aprecia una oscilación que es característica de aquellas calles que poseen semáforos y, además, que no existió ningún
evento extraordinario (alarmas, silbidos,
etc.) durante el período de medición.
En primera instancia, se elaboraron
los perfiles temporales de los niveles sonoros en cada uno de los puntos de medición. Estas gráficas resultan útiles ya
que permiten analizar la influencia de los
acontecimientos ordinarios y fortuitos obLuego, en base a los valores de
servados durante la obtención de los da- Leq,15min se elaboró el primer mapa de nitos que, integrados, conformarán el va- veles sonoros urbanos del microcenlor del nivel sonoro equivalente Leq,15min. tro de la ciudad de Posadas (Figura 3)
Figura 3. Mapa de niveles sonoros del microcentro de la ciudad de Posadas.
En relación al cumplimiento de la Ordenanza VI – Nº 14, específicamente, en el
capítulo V, art. 13 se refiere a la contaminación por ruido de Responsabilidad Colectiva, considerando “al tránsito vehicular
como una fuente de contaminación por ruido
con entidad propia de carácter colectivo y no
punible […] cuando el ruido proveniente del
tránsito vehicular alcance niveles capaces de
comprometer la salud y bienestar público, la
Municipalidad está obligada a intervenir con
medidas correctivas”. Los tipos de intervención
estipuladas en la normativa son “tres (3) tipos de intervención, según sea el valor de Leq”.
167
20 -Mapa de niveles sonoros urbanos del microcentro de la ciudad... TRAID, Hernán D. et al.
Tabla 1. Tipos de Intervención según sea el valor del Nivel Sonoro Continuo Equivalente.
Fuente: Ordenanza VI – Nº 14 del Honorable Concejo Deliberante de la ciudad de Posadas.
De los datos obtenidos hasta el momento, 142 mediciones (dos por cada punto de
la grilla), se observa que en ningún caso se
alcanzó el “Nivel de Acción”, esto es un valor superior a un Leq de 75 dB(A). Sin embargo en el 20% de los puntos, se alcanzó
el “Nivel de Precaución” que por normativa
exige la intervención de organismos públicos con la realización de un monitoreo
frecuente y medidas de acción preventivas.
Se ha determinado además, que existen diferencias estadísticamente significativas entre las medias de los niveles sonoros observados en las calles por
las cuales circula el transporte público y
por las que no lo hace (p-valor<0.05).
CONCLUSIONES
La metodología definida en la primera
etapa del proyecto fue utilizada y, en vistas de los resultados obtenidos a la fecha,
se concluye preliminarmente que es adecuada para los objetivos planteados. Asimismo, la planilla de campo empleada fue
exitosamente adaptada a lo largo de las
mediciones para el pertinente registro de
elementos de interés, lográndose una ade-
168
cuada caracterización del área de estudio.
Se obtuvo el primer mapa de ruido
para el microcentro de la ciudad de Posadas y se continuarán realizando las mediciones hasta dar cumplimiento con la
totalidad de las mediciones planificadas.
Al momento, los datos obtenidos indican que en el 20% de los puntos los niveles
sonoros alcanzaron el “nivel de precaución”
establecido en la normativa, instando al organismo de aplicación a realizar monitoreos
frecuentes y adopción de acciones preventivas. Además se ha verificado que existen diferencias significativas entre el Leq15min medido en calles por las que circula el transporte
público y el obtenido en las que no lo hace.
Los resultados obtenidos resultan promisorios, siendo los primeros en torno a
la problemática de la contaminación sonora urbana en la ciudad de Posadas con un
abordaje sistemático. La información generada durante el desarrollo del presente proyecto permitirá establecer medidas de gestión efectivas con basamento científico que
permitan mejorar la calidad de vida de residentes y transeúntes del área de estudio.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
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169
21 - Diseño, implementación y calibración de un medidor... ZINI, Luciano A. et al.
DISEÑO, IMPLEMENTACION Y
CALIBRACION DE UN MEDIDOR
DIGITAL DE CONFORT TERMICO
Luciano A. Zini, Luis H. Vera, Andrés D. Firman (*)
Resumen:
El equipo aquí presentado ha sido desarrollado en el Grupo en Energías Renovables (GER), contiene sensores que le
permiten medir una diversidad de variables
ambientales (temperatura ambiente, humedad relativa, presión atmosférica) para,
a partir de las mismas, calcular el Índice
de Estrés Térmico de personas. Conjuntamente se ha desarrollado un software
amigable para la expansión de las capacidades de cálculo del instrumento y para
la representación de los datos medidos.
térmico, está basado principalmente en 3
factores:
a) La satisfacción al sentirse térmicamente confortable;
b) El desempeño humano: diferentes estudios muestran una clara tendencia de que
el desconfort causado por calor o frío, reduce el desempeño humano. Las actividades
intelectuales, manuales y perceptivas, generalmente presentan un mejor rendimiento
cuando son realizadas en una condición de
desconfort térmico.
Palabras Clave: Confort Térmico, Insc) La conservación de la energía: debido
trumentación, Psicrometría.
a la creciente industrialización, las personas
de una sociedad moderna realizan princi1.INTRODUCCIÓN
palmente sus actividades en recintos cerrados en grandes ciudades, de esta forma,
Los estudios de confort térmico tie- pasan gran parte de sus vidas en ambientes
nen como objetivo analizar y establecer las con climas artificiales (ambientes acondicondiciones necesarias para la evaluación y cionados).
diseño de un ambiente térmico adecuado
para las actividades y ocupación humanas,
Analizando los tres factores antes menasí como establecer métodos y principios cionado, y trasladándolos a las condiciones
para un detallado análisis térmico de un ambientales existentes en diferentes tipos
ambiente.
de edificaciones del nordeste Argentino, en
general, se reconoce que presentan un enLa importancia del estudio de confort torno de trabajo térmicamente inadecuado
(*) Grupo en Energías Renovables – GER – FaCENA – UNNE. Av. Libertad 5470, (3400) Corrientes, Argentina.
Mail: [email protected]
170
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
debido a las elevadas temperaturas en los
meses de verano y a la falta de un condicionamiento térmico de las edificaciones. En
esta condición, el ser humano se encuentra
en un escenario de falta de confort o de estrés térmico, situación que compromete la
concentración y la capacidad física pudiendo causar accidentes o problemas de salud.
De lo expuesto, es necesario desarrollar
un equipo que permita conocer las condiciones y los parámetros relativos al confort
térmico de los habitantes de un entorno
para que trabajen de forma adecuada y así
evitar el consumo innecesario de energía
utilizada en climatización.
En el mercado actual de instrumentos
nacionales e importados que permitan medir el confort térmico, ser observa que los
mismos comparten funciones similares: poseen sensores de bulbo seco, bulbo húmedo
y de globo, una pantalla para mostrar los
datos medidos y funcionan a batería [1]. El
equipo desarrollado en el GER, además de
presentar estas características, reemplaza el
sensor de bulbo húmedo por uno que mide
humedad relativa en forma directa, integra
un sensor que realiza mediciones de la presión atmosférica (una variable que amplía el
rango de aplicación) e incorporafunciones
de registro de datos y software para PC.
2. CONFORT TERMICO
El confort ocurre cuando la temperatura del cuerpo se mantiene dentro de rangos
estrechos, la humedad de la piel es baja y
el esfuerzo fisiológico de la regulación de
temperatura se reduce al mínimo [2]. Una
definición ampliamente aceptada es “El
confort térmico es aquella condición mental que expresa satisfacción con el ambiente
térmico” [3].
2.1 Normativas vigentes.
En la Argentina, la Ley de Higiene y
Seguridad en el Trabajo (Ley Nº 19.587 y
su Decreto Reglamentario Nº 351/79 con
las modificaciones de la Res. Nº 295/2003)
establece que la higiene y seguridad en el
trabajo debe comprender las normas técnicas y medidas sanitarias, precautorias y
reglamenta obligaciones relativas a la carga
térmica con el objeto de preservar y mantener la integridad psicofísica de los trabajadores y prevenir, reducir, eliminar o aislar
los riesgos de los distintos centros o puestos
de trabajo; estimular y desarrollar una actitud positiva respecto de la prevención de
los accidentes o enfermedades que puedan
derivarse de la actividad laboral.
A nivel internacional se toman como
criterios de referencia para considerar los
efectos de temperatura ambiente en el desempeño de los trabajadores la norma ISO
7243 (1989) y la norma ASHRAE F8
(2001).
2.2 Índices de Estrés Térmico.
El método más exacto para determinar
el nivel de estrés térmico de un individuo es
a través de la medición de los indicadores
fisiológicos de estrés (tasa de transpiración, nivel de deshidratación, temperatura corporal, etc.), estos valores permiten
cuantificar los indicadores e identificar la
situación térmica [4]. Sin embargo, la medición de estos indicadores es de difícil implementación. Por esta razón, existen otros
indicadores que permiten evaluar el nivel de
estrés térmico al que está sujeto un trabajador en función de su actividad física (o tasa
metabólica) y de las condiciones térmicas
del ambiente en el que se encuentra. Estos
indicadores son normalmente designados
como índices de estrés térmico.
171
21 -Diseño, implementación y calibración de un medidor... ZINI, Luciano A. et al.
Actualmente, el índice de estrés térmico
más utilizado es el WetBulbGlobeTemperature o WBGT, que puede ser traducido como
“Índice de Temperatura de Bulbo Húmedo
y de Temperatura de Globo”. Este índice,
propuesto en los años 50 por la Marina de
Guerra de los EUA, se basa en la medición
de dos temperaturas:
Temperatura de bulbo húmedo (Tbh):
es la temperatura medida por un termómetro cuyo extremo se encuentra rodeado
por un algodón húmedo. La evaporación
de la humedad del algodón enfría la región
húmeda del termómetro causando que la
temperatura medida sea menor que la temperatura del aire. A medida que aumenta la
diferencia entre la temperatura del aire y la
Tbh el potencial de disipación de calor por
evaporación es mayor.
que tiene mayor importancia cuando se realiza un balance térmico. De esta forma, es
posible encontrar una combinación de los
valores de temperatura de globo y temperatura de bulbo húmedo que conduce
a la evaluación del comportamiento térmico del cuerpo humano.
El índice WBGT es el resultado de esta
combinación (Ec. (1)).
(1)
El índice propuesto en la Ec. (1) es utilizado actualmente por la Ley de Higiene y
Seguridad en el Trabajo para el cálculo del
estrés térmico en ambientes interiores,
cuando se desea evaluar el confort térmico en ambientes exteriores el efecto de
la temperatura ambiente (Ta) debe ser
contemplada. De esta forma, la expresión
Temperatura de globo (Tg): es la tempe- a ser utilizada en estas condiciones es
ratura medida por un termómetro colocado presentada en la Ec. (2).
en el interior de un globo de cobre de 150
mm de diámetro pintado de negro. El globo,
debido a su elevada conductividad térmica,
Una vez conocido el valor de WBGT es
intercambia calor por radiación con las suposible, a través de la comparación con vaperficies del entorno, y por convección con
lores de referencia, determinar el nivel de
el aire. De esta forma, el valor registrado por
estrés térmico en el que se encuentra el trael termómetro es la temperatura media del
bajador. Si el WBGT es superior a los valoambiente en donde se encuentra situado.
res indicados en la Tabla 1 será necesario
Los valores medidos dependen de la disminuir el tiempo de permanencia en
temperatura y velocidad del aire, de la el local de trabajo o crear condiciones
humedad relativa del medio y de la tem- que permitan una reducción del índice
peratura de las superficies envolventes. WBGT del local (mediante calefacción, enEstas cuatro variables ambientales son las friamiento, ventilación, etc).
172
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Con el WBGT, y la tasa metabólica (M)
es posible determinar las condiciones de
trabajo de un individuo y evaluar la necesidad de reducir el tiempo expuesto a estas
condiciones; de esta forma se evita la situación de riesgo de estrés térmico. La figura 1
presenta la reducción de la jornada de trabajo acorde al valor de WBGT y según M:
Figura 1. Curva de valores de referencia del índice WBGT para ciclos de trabajo/descanso.
3. DETERMINACION DE Tbh
A partir de la ecuación del índice WBGT
se observa que es necesario medir la temperatura de bulbo húmedo, la temperatura
de globo y la temperatura ambiente. La
primera medición de temperatura presenta
mayor dificultad debido a la necesidad de
contar con un recipiente con agua como
se mencionó anteriormente (en caso de no
cumplirse esta situación los valores de Tbh
determinados serán erróneos). La norma
ASHRAE F06 (2001) y los algoritmos
propuestos porSimões[5] permiten calcular
la Tbh a partir de la humedad relativa del
aire.
normales y al nivel del mar 101325 Pa) es la
suma de la presión parcial del aire seco(pa)
y la presión parcial del vapor de agua (pw).
La presión parcial del vapor de agua varía
desde cero (aire seco) hasta un máximo
(aire saturado) y esta variación depende de
la temperatura de la mezcla. Esta presión es
aproximadamente la presión de saturación
del vapor de agua (Pws) a la temperatura
en que se encuentra la mezcla. De esta
forma, para un determinado valor de
temperatura, un parámetro que permite
determinar el porcentaje de vapor de agua
saturado en la mezcla aire-agua es el valor
de las presiones parciales.
La presión de saturación del vapor pueEl aire húmedo es una mezcla binaria
de
ser a través de la Ec. (3)
cuya presión total (p, que en condiciones
donde T = temperatura absoluta del aire [K]
173
21 -Diseño, implementación y calibración de un medidor... ZINI, Luciano A. et al.
Esta ecuación es válida para temperaturas de 0 a 200 °C, y si se reemplaza el valor
de T por el valor de la temperatura ambiente (conocida también como temperatura de
bulbo seco, Tbs) se determina la presión de
saturación del vapor de agua para Tbs, y utilizando la temperatura de bulbo húmedo se
determina el valor presión de saturación del
vapor de agua para la Tbh.
La masa total de aire húmedo está formada por una mezcla constituida por la
suma de la masa de aire seco y la masa de
vapor de agua. Esta última varía de cero
hasta un máximo en función de la temperatura y la relación entre las cantidades de estas dos masas es la humedad absoluta (W).
El aire húmedo puede ser considerado
una mezcla de gases perfectos independientes, aire seco y vapor de agua, y cada uno
obedece la ecuación de estado de los gases
perfectos. De esta forma, se puede determinar, a través de la relación de fracciones
molares y presiones, el valor de W (Ec. 4).
(4)
donde P = presión total [Pa] y Pw = presión parcial del vapor de agua [Pa]
diante el reemplazo de Pw por Pws.
Para cualquier estado del aire húmedo,
existe una temperatura Tbh en la cual el
agua líquida evapora en el aire y lo lleva a la
saturación. Para los procesos de saturación
adiabático a presión constante, el contenido
de humedad aumenta de un valor inicial W
para un valor Wstbh correspondiente a la saturación en la temperatura Tbh. Analizando el proceso descripto y contemplando la
conservación de la entalpía a presión constante, se llega a la Ec. (6).
(6)
Donde Wstbh, es una función de la temperatura Tbh para un valor fijo de presión.
De esta forma, el valor de Tbh que satisface
la Ec. (6) para determinados valores de W
y de P,es la temperatura de bulbo húmedo
termodinámico que se deseaba calcular.
La Ec. (6) es utilizada para el cálculo de
la temperatura de bulbo húmedo, partiendo
de los valores depresión, Tbs y humedad relativa, a través de un proceso iterativo.
4. DESARROLLO DEL SISTEPara resolver la Ec. (4) es necesario de- MA DE MEDICIÓN
terminar la presión parcial del vapor de
Para desarrollar el sistema de medición
agua. Este cálculo se realiza utilizando la
humedad relativa (HR), la ecuación de es- se tomó como base los sistemas existentes
tado de los gases perfectos y la relación en- en el mercado adicionando mejoras al ditre la fracción molar de cada elemento de la seño; en el cuerpo principal del equipo se
encuentran los componentes electrónicos,
mezcla (Ec. (5)).
la mayoría de los sensores, la pantalla y la
(5) batería. Al cuerpo principal se le añade una
esfera de cobre pintado de negroque en su
Es importante destacar que en condición interior tiene instalado el sensor de tempede saturación W se convierte en Ws (conte- ratura encargado de medir la Tg.El equipo
nido de humedad saturado) y se calcula me- es completamente digital, la unidad central
174
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
de procesamiento es un microcontrolador cuito simple para medir el estado de carga
Atmega 328P [6] al que se le conectan to- de la misma.
dos los dispositivos.
Se diseñó una fuente reguladade tensión
Para medir temperatura de globose uti- a partir del integrado MC34063 [10] que
liza el termómetro digital DS18B20 [7]: es permite adaptar la tensión entregada por la
un sensor que posee una resolución desde 9 batería (3.7V) a la utilizada por el microa 12 bits. Tiene una precisión de ±0,5ºC en controlador y los sensores (3.3V).
el rango de -10ºC a + 85ºC lo que lo hace
Además, posee una pantalla LCD queoadecuado para el rango de temperaturas de
trabajo (0 a 50 °C). Está colocado dentro torga al operario la capacidad de visualidel globo. Se comunica con el microcontro- zar los datos medidos y calculados. Estos
mismos datos, junto con la hora y fecha, se
lador a través del protocolo 1-Wire.
guardan cada 5 minutos en un archivo coPara medir humedad relativa se emplea rrespondiente al día de medición dentro de
el sensor de humedad relativa y temperatu- la tarjeta SD.
raSHT75 [8]: En la medición de humedad
La fecha y hora se mantienen actuarelativa tiene una precisión de ±1,8 %HR
con una resolución de 12bits en un rango lizadas a través de un reloj de tiempo real
entre 10 a 90 %HR. En temperatura, posee (RTC) modelo Pcf8563[11], se comunica
una precisión de ±0.3ºC con una resolución con el microcontrolador mediante I2C.
de 14bits en un rango de 10 a 40ºC. Se coTodas las características presentadas le
munica con el microcontrolador mediante
permiten
al equipo determinar el valor de
el protocolo 2-wire.Dicho sensor está ubicado en el interior de una cámara por la que WBGT de forma autónoma y constante ducircula aire forzado (a 3 m/s), asegurando rante 24hs.
una renovación constante del mismo con
Un esquema del circuito desarrollado
un cooler.
donde se especifican los componentes desLa presión atmosférica se mide con el criptos y su interconexión se observa en la
sensor de presión compensado por tempe- Figura 2.
ratura BMP180 [9]. Su rango de detección
4.1 Adquisición de datos.
de presión va desde 300 a 1100 hPa / 9000m
a -500m. Su resolución es de hasta 0.03hPa
El equipo realiza una comprobación ge/ 0.25m.Su rango de funcionamiento es de
-40 a + 85ºC, con una exactitud de ±2ºC de neral de estado, asegurando que la batería
temperatura. Se comunica con el microcon- posea carga, que todos los sensores estén
conectados y que la tarjeta SD se encuentre
trolador mediante I2C.
presente.
El equipo funciona con una batería de
Luego realiza la medición de cada senlitio (modelo LG Bl-48th) de celulares disponibles en el mercado.Se incluye un cir- sor, calcula la temperatura de bulbo húme175
21 -Diseño, implementación y calibración de un medidor... ZINI, Luciano A. et al.
Figura 2. Esquema del circuito desarrollado para implementación del medidor de estrés térmico
do (utiliza las ecuaciones psicrométricas
descriptas en el apartado 2. En particular
es importante destacar que para calcular la
Tbh utiliza la Ec(6) querequiere la utilización de métodos numéricos iterativos para
resolverla [12]) el procedimiento se repite
cada 2 minutos.Consulta la hora y escribe
los datos en la tarjeta SD. El paso siguiente
es mostrar los datos en el LCD y finalmente
entra en modo de bajo consumo esperando
3 minutos para realizar la siguiente medición. El proceso se repite en forma constante cuando el equipo esta encendido.
176
5. APLICACIÓN DE PC
Los valores medidos pueden ser introducidos dentro de una carta psicrométrica,
en donde se presenta gráficamente la información y agrega la posibilidad de realizar cálculos energéticos para, por ejemplo,
trasladar un estado característico de ciertas
condiciones de humedad y temperatura a
una nueva condición de confort.
Se realizó el aplicativo en el lenguaje
JAVA, permite leer el archivo de la tarjeta
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
SD, creado por el equipo, y graficar los valores. La pantalla principal es una tabla en
donde se muestran los datos que contiene
el archivo elegido luego, hay una pestaña en
donde se grafica la carta psicrométrica junto con los datos medidos, finalmente, existe
una última pestaña en la que se grafica el
valor del índice WBGT interior y exterior a
lo largo del tiempo y que presenta el límite
de este índice con el fin de informar si el
individuo se encuentra en condiciones de
estrés térmico.
En la figura 3 se observa una captura de
pantalla.
Figura 3. Carta psicrométrica con puntos medidos y variación del índice WBGT a lo largo del tiempo
6.RESULTADOS
ambos sensores dentro de un baño térmico
controlado electrónicamente, luego se ele6.1 Calibración y Contraste
va la temperatura del agua y se relevan los
puntos elegidos (en donde la temperatura
El sensor DS18B20 fue contrastado
permanece en una condición estable).
contra un termómetro Testo 735 con sonda
Pt100 calibrada.
En la Figura 4 se observa la curva de resEl procedimiento constó en sumergir puesta.
Figura 4
177
21 -Diseño, implementación y calibración de un medidor... ZINI, Luciano A. et al.
El sensor SHT75 fue contrastado utili- Figura 5 se observa la curva de respuesta.
zando termómetro Testo 735 con dos terTodos los coeficientes para realizar un
mocuplas tipo K calibradas. El método utiajuste
lineal de los sensores se cargaron en
lizado es el de bulbo seco – bulbo húmedo y
luego, aplicando las ecuaciones (3), (4), (5) el software del microcontrolador.
y (6) se obtiene la humedad relativa. En la
Figura 5
7. CONCLUSION
En este artículo se presentó un medidor
digital de confort térmico desarrollado por
el Grupo en Energías Renovables (GER)
de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FaCENA-UNNE). El instrumento desarrollado se realizó con el objetivo de
determinar el estrés térmico al que están
sometidos los operarios que trabajan en
industrias de diferentes rubros en la región
nordeste de nuestro país. De esta forma, se
proyectó y construyó un instrumento relativamente simple con dispositivos accesibles
en el mercado nacional cuya topología permite ampliar sus capacidades de cálculo y
medición, de bajo costo, autónomo y que
cumple con las normas nacionales.
través de las relaciones psicométricas, calcular la temperatura de bulbo húmedo y
seguidamente los índices de estrés térmico
interior y exterior. Los valores medidos y
calculados son mostrados a través de un display. La construcción del medidor es compacta y consta de una esfera hueca de cobre
pintada de negro opaco, en cuyo interior
se encuentra el sensor de temperatura que
mide la temperatura de globo. La temperatura ambiente y la humedad relativa son
medidas en un compartimiento dentro del
cuerpo del instrumento, que se halla aislada
del circuito electrónico, y un cooler auxilia a
la renovación continua del aire con el ambiente para evitar una medida errónea. El
sensor de presión se ubica en la parte lateral
expuesto a la superficie, protegido contra
elementos externos que puedan dañarlo.
El sistema desarrollado consta básicamente de un microcontrolador que recibe
Los sensores instalados en el instrumenlos valores de temperatura y de humedad to fueron contrastados previamente frente a
relativa, estos valores son utilizados para, a instrumentos calibrados.
178
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Considerando la importancia de la caracterización térmica de los ambientes
de trabajo, se presenta al instrumento desarrollado como una posible herramienta
para el análisis y futura adaptación infraestructural a las circunstancias bioclimáticas
adecuadas para lograr condiciones de confort térmico.
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179
22 -Diseño de baño termostatizado con control electrónico. POLETTO, Germán Ariel et al.
DISEÑO DE BAÑO TERMOSTATIZADO
CON CONTROL ELECTRONICO
Germán Ariel Poletto, Nahuel Vara, Manuel Cáceres (*)
Resumen
En este trabajo se presenta el diseño de
un baño termostatizado para calibración
de sensores de temperatura, el cual está
compuesto por un contenedor en el que se
alojan los sensores a calibrar junto con el
fluido utilizado como transmisor del calor y
un sistema de medición y control de temperatura. Mediante simulaciones parametricas
realizadas sobre un modelo matemático del
sistema térmico en cuestión, se determino el
tipo de control a utilizar y las dimensiones
óptimas del contenedor de fluido térmico. El
equipo fue ensayado a los efectos de determinar los errores cometidos por el sistema
de medición y control y delimitar su campo
de aplicación. Como resultado se obtuvo un
instrumento de calibración de sensores de
temperatura que opera entre temperatura
ambiente y 80 °C y cuyos errores de medición permanecen por debajo de 0.2 °C.
tovoltaica y de aprovechamiento de recursos biomásicos y biocombustibles se vienen
realizando estudios orientados al desarrollo
y caracterización de sistemas que permitan
aprovechar estas fuentes de energía. Para
ello, en muchas ocasiones es de sumo interés la medición de parámetros específicos
como por ejemplo la temperatura, ya sea del
ambiente o de un cuerpo en particular. Así
como en bombas calorimétricas para determinar el poder calorífico. Por esta razón es
necesario contar con un sistema de medición confiable que sirva de patrón para contrastar mediciones y de esta manera calibrar
los sensores empleados en la cuantificación
de esta magnitud. En general, este tipo de
sistemas consta de un baño termostatizado, que puede ser de bloque seco o liquido,
dependiendo del material que utilice como
transmisor del calor (Creus, 2009).
Los baños de bloque seco pueden utilizar metal o arena, dependiendo del rango
Palabras clave: Instrumento de Calibra- de operación. Los de bloque metálico son
ción, Sistema de control, medición de tem- aptos para altas temperaturas (-25 a 1200
peratura.
°C), el bloque es calentado por resistencias y
la temperatura es controlada mediante aire
1.INTRODUCCIÓN
comprimido lo que permite grandes variaciones de temperatura en poco tiempo. En
En el área de la energía solar térmica, fo- dicho bloque hay orificios que permiten in(*) GER – Grupo en Energías Renovables – Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura– Universidad Nacional del Nordeste. Av. Libertad 5470 – 3400 Corrientes. Argentina. Poletto Germán Ariel: [email protected]
Nahuel Vara: [email protected] / Caceres Manuel: [email protected]
180
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
troducir los sensores a calibrar y el sensor
patrón. Los calibradores de baño de arena
en cambio cuentan con un depósito de arena u otro solido muy fino que contiene tubos de inserción en los que se colocan los
sensores a calibrar. La arena es mantenida
en suspensión mediante corrientes de aire
asegurando así una distribución uniforme
de la temperatura.
Los baños líquidos por su parte, utilizan
un contenedor con fluido térmico en conjunto con un agitador en el que se introducen los termómetros a calibrar y un sistema
de medición y control es el encargado de
mantener la temperatura del fluido en el
valor deseado y con la menor variación posible. El fluido utilizado depende del rango
de temperatura de trabajo, pudiendo uti-
lizarse agua y etilenglicol (desde -20 °C a
temperatura ambiente), aceite (temperatura ambiente a 260 °C) o sales solidas que
funden a la temperatura de trabajo (220 °C
a 700 °C). Los baños líquidos presentan el
inconveniente de utilizar un material en estado líquido como medio transmisor de calor, lo cual limita su portabilidad y restringe
algunos aspectos operativos. Sin embargo,
en condiciones de laboratorio presentan
ventajas frente a los de bloque seco referidas a la sencillez del control y uniformidad
en la temperatura. Estas ventajas motivaron
el desarrollo de un sistema de calibración de
sensores de temperatura basado en un baño
líquido. La Fig. 1 presenta un diagrama de
bloques esquemático de este tipo de baño.
En la cual se discriminan todas las partes
que lo conforman.
Figura 1. Esquema del sistema de calibración de sensores de temperatura
181
22 -Diseño de baño termostatizado con control electrónico. POLETTO, Germán Ariel et al.
En general, este tipo de sistemas utiliza
sensores de temperatura patrón basados en
resistencia de platino o termopares que se
conectan a un circuito de medición el cual
adapta la señal para que pueda ser leída por
un microcontrolador o PC. La energía necesaria para elevar la temperatura del líquido es inyectado mediante una resistencia
eléctrica calefactora, cuya alimentación es
generada por un sistema de control electrónico.
Existen varios aspectos que deben ser
tenidos en cuenta en el diseño de este
tipo de sistemas. Por un lado, es necesario los conocer conceptos termodinámicos
de transferencia de calor y discriminar los
distintos factores que afectan el tiempo de
establecimiento de la temperatura para una
determinada potencia de calefacción, esto
permitirá a partir de modelos matemáticos
convenientes aproximar estados de equilibrio para diferentes condiciones de operación del sistema. Por otro lado es necesario
realizar una revisión detallada de conceptos
relacionados con sistemas control para su
posterior implementación en el equipo.
1.1 Transferencia de calor
La transferencia de calor es la energía
en tránsito debido a una diferencia de temperatura. Existen tres mecanismos por los
cuales se produce esta transferencia. Conducción, convección y radiación. (Icopera y
DeWitt, 1999; Duffie y Beckman, 1991).
En el desarrollo del sistema de calibración de sensores de temperatura se debe
tener en cuenta las pérdidas de calor que
pueda tener el contenedor del fluido, para
realizar un estudio de este fenómeno los
sistemas térmicos suelen analizarse en función de resistencias y capacitancias térmicas, los cuales permiten hacer un análisis
simplificado en función de parámetros concentrados, que representa una aproximación
aceptable al comportamiento del sistema
(Ogata, 1998). La resistencia y la capacitancia térmica están definidas por la Ec. (1)
y Ec. (2) respectivamente.
(1)
donde:
(2)
K = conductividad térmica [W/m.K].
m=masa de la sustancia considerada [Kg];
c=calor especifico de la sustancia [J/Kg.K];
Mediante un modelo matemático de- te simular las distintas condiciones de funsarrollado a partir de estos parámetros se cionamiento y determinar el controlador
puede hallar la ecuación que describe el apropiado.
comportamiento del sistema, lo cual permi182
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
1.2 Sistemas de Control
Los controladores industriales se pueden clasificar de acuerdo con su acción de
control en 6 tipos diferentes (Ogata, 1998),
control tipo on/off, proporcional, integral,
proporcional integral (PI), proporcional
derivativo (PD) y proporcional integral
derivativo (PID). Este último combina las
acciones del control proporcional, integral y
derivativo, lo que permite tener las ventajas
que presentan los tres individualmente, la
Ec. (3) describe su comportamiento.
(3)
donde:
Kp= Ganancia proporcional;
Ti =Tiempo integral;
Td=Tiempo derivativo.
e(t)=Señal de error.
u(t)=Señal de salida del controlador.
2.METODOLOGIA
Estos sistemas pueden ser discretizados, aplicando diferentes técnicas, las
Uno de los elementos más importanque permite implementarlos de manera
tes
del sistema es el contenedor, el cual
digital en un microcontrolador o microprocesador (Ogata, 2000; Lin, 2011). debe poseer dimensiones apropiadas, contar con una resistencia calefactora cuya
Tomando como base lo expuesto pre- potencia sea adecuada para el volumen
viamente se ha diseñado un sistema de de líquido utilizado y poseer un sistema
calibración de sensores de temperatura de de agitación que evite la estratificación.
baño líquido, con un rango de operación
2.1 Diseño del Contenedor
comprendido entre temperatura ambiente y
80°C. El equipo posee una cuba que contieA efectos de ajustar las dimensiones de
ne al fluido térmico donde se encuentra una
una
cuba tal que permita optimizar los proresistencia de calefacción controlada por
cesos
de calibración en términos de confiauna etapa electrónica de control y una bomba centrífuga para agitación. El presente bilidad, velocidad en el ensayo y controlabilidad del proceso, se desarrollo un modelo
trabajo muestra el desarrollo de un modelo
matemático utilizando Matlab/Simulink
matemático que permitió, mediante simur2013b (Matlab, 2013). La Fig. 2 presenta
lación, dimensionar las diferentes etapas del
un esquema del modelo matemático desaequipo, el diseño e implementación de las rrollado, este está basado en una analogía
etapas de control, la integración de las di- eléctrica del sistema térmico en cuestión.
ferentes partes del instrumento, los ensayos Resolviendo este circuito en el dominio de
necesarios para su correcta calibración y los Laplace, se halla la función transferencia
resultados obtenidos en su caracterización. del sistema que viene dada por la Ec. (4).
183
22 -Diseño de baño termostatizado con control electrónico. POLETTO, Germán Ariel et al.
Figura 2. Esquema del modelo realizado en Matlab/Simulink
En el esquema citado el capacitor representa la capacidad térmica de la sustancia,
la resistencia representa las pérdidas de
calor hacia el exterior, la temperatura ambiente se modela mediante una fuente de
tensión continua y con una fuente de corriente se modela la potencia inyectada al
sistema. La tensión sobre el capacitor re-
presenta la temperatura de la sustancia
(Ogata, 1998; Rashid, 1995). Suponiendo
una entrada en escalón, de la Ec. (4) se halla la expresión de la tensión sobre el capacitor y aplicando transformada inversa
de Laplace se obtiene la Ec. (5) que describe la respuesta temporal del sistema.
(4)
donde:
T= temperatura de la sustancia.
P= potencia inyectada al sistema.
R=resistencia térmica del sistema.
C= capacidad térmica del sistema.
Ti=temperatura inicial de la sustancia.
El producto de R y C es igual a la constante de tiempo  del sistema (tiempo hasta
alcanzar el 63,2 % de la temperatura final).
La capacidad térmica se puede determinar
a partir de la masa y el calor especifico de
la sustancia, por lo tanto, si se realiza un
ensayo de respuesta al escalón del sistema,
184
se puede determinar  y mediante cálculo
puede obtenerse el valor de la resistencia
térmica.
A los efectos de validar el modelo matemático desarrollado y ajustarlo a un caso
real, se construyo un contenedor prototipo
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
con forma de paralelepípedo rectangular, de
31 cm de frente, 37 cm de fondo y 17 cm de
alto. La cuba posee una capacidad máxima
de 20 l y paredes de acero inoxidable de 2
mm de espesor, además cuenta con una resistencia calefactora de 1000 W asociada a
un variac que permite regular el calor inyectado y un sistema de recirculación que evita
la estratificación. Este contenedor fue ensayado en laboratorio para determinar la respuesta al escalón. Sobre un volumen igual a
5 l de agua y con una potencia de calefacción igual a 500 W para evitar la ebullición
del fluido al final del ensayo se relevo la curva de variación de temperatura del fluido
en el tiempo utilizando un sensor PT100
acoplado a un Multimetro de 6 ½ dígitos
Agilent 31410A. De esta forma, mediante
ajuste de la curva adquirida se pudo obtener
un valor de resistencia térmica del sistema
para incorporarlo a la ecuación que describe el modelo matemático (Ec. 5). Con estos
valores se realizaron simulaciones parámetricas variando el volumen de fluido y la
potencia inyectada para distintos rangos de
temperatura con el fin de ajustar un contenedor de similares características a las
del prototipo pero que permita optimizar
los ensayos de calibración respecto a la velocidad de convergencia a un determinado
valor de temperatura, además estas simulaciones permitieron evaluar la capacidad de
control por parte del sistema electrónico y
su exactitud.
2.2 Circuito de medición de temperatura
Para medir la temperatura del fluido
contenido en la cuba se utilizó un sensor
RTD tipo PT-1000 en conexión a cuatro
hilos. El método de medición consiste en
hacer circular una corriente constante a través del RTD conectándolo a una fuente de
corriente mediante dos conductores, luego
en los dos conductores restantes se conecta
un voltímetro de alta impedancia con el que
se mide la caída de tensión sobre el sensor.
Debido a la alta impedancia del voltímetro
la corriente por este último par de conductores es muy baja por lo que el error introducido por la resistencia de los conductores
es despreciable (Arian, 2010; Creus, 2009;
Liu, 2010).
Para manipular los datos de tensión capturados por el transductor e implementar la
etapa de control asociada al sistema se utilizo una placa Arduino Uno, la cual está basada en el microcontrolador Atmega328 de
la firma ATMEL (Arduino, 2015). En este
aspecto, se procedió a construir un circuito
que permita realizar la medición y adecuar
la señal de tensión provista por el RTD
para que pueda ser leída a través del conversor A/D del microcontrolador. El prototipo
consta de una fuente de corriente constante, basada en un amplificador operacional
TL074 (Fig. 3 a). En esta configuración la
corriente que circula por el PT-1000 se determina mediante la siguiente ecuación:
(5)
Donde Vref es una tensión de referencia de 2.5 V estabilizada, la cual se genera
a través de un regulador de tensión de alta
precisión de Texas Instruments (modelo
REF5025). Para evitar que la temperatura del PT-1000 se eleve por efecto Joule,
dando lugar a un error en la medición, la
corriente que circula por el mismo debe
185
22 -Diseño de baño termostatizado con control electrónico. POLETTO, Germán Ariel et al.
permanecer en un valor reducido (menor
a 1 mA). Por esta razón se coloco una resistencia de 10 KΩ, con lo que se obtiene
una corriente de 250 uA, el capacitor C1 se
utiliza para evitar posibles errores en la medición debido al ruido. Nótese que a 0 °C el
PT-1000 presenta una resistencia de 1000
Ω, por lo que a esta temperatura se tendrá
una tensión de 0.25 V entre los puntos 1 y
2. Luego dos amplificadores operacionales
en configuración seguidor de tensión proporcionan una alta impedancia de entrada
para la siguiente etapa, la cual está constituida por un amplificador diferencial de ganancia 10, por lo tanto a 0 °C obtendremos
a la salida una tensión de 2.5 V (Fig. 3 b).
(c)
Figura 3. (a) Fuente de corriente. (b) Amplificador diferencial y seguidor. (c) Adaptador de nivel
Finalmente la señal obtenida pasa por
una última etapa que realiza una adaptación
de nivel para poder obtener a la salida una
tensión de 0 V a 0 °C. Puesto que el sistema
fue diseñado para trabajar a temperaturas
entre 25 °C y 100 °C, la máxima tensión
que se obtendrá a la salida del circuito (Fig.
3 c) será igual a 0.96 V. Esta señal es muestreada por un conversor analógico-digital
de 10 bits que forma parte del microcontrolador utilizado. De esta forma la tensión
medida será convertida a un número entero
186
comprendido entre 0 y 1023. Todas las etapas analógicas fueron alimentadas con una
tensión de ±12 V.
2.3 Sistema de control de temperatura
El sistema de control se implemento de
forma digital, utilizando la placa Arduino
citada. Se realizaron diversas simulaciones
utilizando los diferentes controladores antes descriptos, con lo que se determino que
el sistema de control apropiado para el equi-
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
po era del tipo PI (Proporcional – Integral),
ya que los controladores P (Proporcional)
y PD (Proporcional – Derivativo) provocaban un mayor error en estado estable y el
controlador PID (Proporcional – Integral
– Derivativo) daba lugar a un incremento
en el tiempo de establecimiento. Por otro
lado, se observó que la transferencia de calor del contenedor al ambiente aumenta
proporcionalmente con la temperatura del
fluido. Por esta razón, es necesario aumentar el valor de los parámetros de control a
medida que las temperaturas de trabajo se
hacen más altas. Con esta modificación es
posible alcanzar el equilibrio térmico en un
tiempo menor a 20 minutos y con errores
que no superen el 1 %. Considerando lo expuesto se establecieron parámetros de control ajustables según el rango de temperaturas en que trabaja el equipo. Para obtener
el valor de las constantes del controlador se
procedió discretizar la función transferencia del sistema, que viene dada por la Ec.(4)
por el método del retenedor de orden cero
(Ogata 2000). Una vez obtenida la función
transferencia en tiempo discreto se utilizo
la herramienta PID Tuning de MATLAB
para obtener los valores de las constantes
del controlador.
La etapa de control implementada gobierna una resistencia calefactora de 1000
W, que suministra el calor necesario al fluido.
2.4 Dimensiones finales y calibración
del equipo
Como resultado de simulaciones paramétricas desarrolladas con el modelo matemático descripto en el apartado 2.1, se de(6)
(7)
terminó por un lado que el volumen óptimo
de líquido a utilizar debe ser aproximadamente 3 l y que resulta innecesario aislar las
paredes del contenedor. El contenedor es
de acero inoxidable con paredes de 0.5 mm
de espesor y en la parte superior posee un
gabinete en el que se aloja toda la electrónica asociada al sistema de medición y control de temperatura. La bomba de agitación
es de tipo vertical centrífuga, con el cuerpo
de turbina sumergido en la cuba y el motor
alojado en el gabinete superior solidario a la
turbina a través de un eje.
Para la calibración del sistema de medición de temperatura se contrastaron las
mediciones del equipo contra las adquiridas
por un equipo de medición de temperatura
testo modelo 735 asociado con una sonda
PT-100 calibrada. Una vez realizada la calibración se procedió a evaluar el desempeño
del equipo en todo el rango de operación.
Para esto se configuro el sistema para una
determinada temperatura y se graficaron sus
valores en función de tiempo; procedimiento que permitió observar las variaciones que
se producen una vez alcanzado el equilibrio térmico. Así como el error cometido y
el tiempo de establecimiento. Este ensayo
se repitió para diferentes temperaturas en
todo el rango de operación considerando
diferencias de 5 °C entre ensayos. Para el
cálculo del error cometido por el equipo se
realizaron 50 mediciones para cada valor
de temperatura seteado, utilizando el testo
735 asociado con la sonda PT-100. Luego
se calculo el promedio de estos valores para
obtener el valor más probable de temperatura, con el que se calculo el error absoluto
y porcentual mediante la Ec.(6) y Ec. (7)
respectivamente.
donde:
Ea = Error absoluto cometido por el equipo.
E%= Error porcentual cometido por el equipo.
Tmed= Temperatura medida por el testo 735.
Ts= Temperatura seteada.
187
22 -Diseño de baño termostatizado con control electrónico. POLETTO, Germán Ariel et al.
3.RESULTADOS
La Fig. 4 presenta el comportamiento
del sistema para distintos valores de temperatura seteados. Se observa que los tiempos
de establecimiento son de aproximadamente 12 minutos para todo el rango de operación. Puede verse que para valores entre 30
°C y 40 °C se produce cierto sobreimpulso,
lo cual provoca un aumento en los tiempos
de establecimiento. Este efecto tiene menor
relevancia a temperaturas más altas, ya que
las pérdidas de calor del contenedor aumentan, reduciéndose el sobreimpulso, como se
ve en las curvas de 45 °C y 50 °C. En la curva correspondiente a los 55 °C puede verse que nuevamente existe un aumento del
sobreimpulso, esto se debe a que entre 55
°C y 75°C se utilizan constantes de control
diferentes que para temperaturas menores a
los 55°C. Para valores mayores a los 70 °C
puede notarse que se produce un aumento en las oscilaciones una vez alcanzado el
equilibrio térmico, esto se debe a efectos de
evaporación, que hacen que las pérdidas de
calor del contenedor aumenten considerablemente, haciendo que la temperatura sea
más difícil de controlar. En las curvas de 80
°C y 85 °C puede notarse cierto sobreimpulso, esto se debe nuevamente a que para
valores de temperatura de trabajo superiores
a los 75 °C se utilizan constantes de control
distintas que para el resto del rango.
Figura 4. Curvas de temperatura en función de tiempo
En la Fig. 5 se muestran el error absoluto
y porcentual para todo el rango de trabajo
relevado. Se observa que para temperaturas
menores a los 70°C los errores se mantienen por debajo de los 0.1 °C, valor que
188
se corresponde con la resolución de 10 bit
del conversor analógico-digital del microcontrolador. Para temperaturas superiores a
los 70 °C los efectos de evaporación presentan una mayor importancia, provocan-
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
do que los errores en el control aumenten
considerablemente. Este efecto sumado al
aumento de las oscilaciones en la temperatura del líquido hace que el equipo presente
mayores desvíos a por encima de los 80 °C.
Bajo estas condiciones de funcionamiento
un ensayo de calibración cuyo rango va de
los 30°C a los 80 °C con diferencias de 5°C
entre los distintos valores de temperatura
seteados tomaría aproximadamente 2 horas, con errores en el control de temperatu-
ra inferiores a los 0.2 °C, lo que hace que el
equipo tenga un desempeño aceptable para
las aplicaciones de laboratorio en las que se
requiera un error menor al 1%.
Las variaciones presentadas en el error
absoluto y porcentual no siguen una tendencia determinada, debido a que los parámetros de control son continuamente recalculados es función de la temperatura de
trabajo.
Figura 5. Errores cometidos por el equipo. (a) Error absoluto. (b) Error porcentual
4.CONCLUSIONES
Se desarrolló un baño termostatizado
para calibración de sensores de temperatura cuyo rango de funcionamiento va desde
temperatura ambiente a 80 °C con un error
inferior a 0.2 °C en este rango de medición.
El mismo está constituido por un contenedor en el que se aloja el fluido térmico a
utilizar y los termómetros a calibrar. Posee
un sistema de control que permite setear
la temperatura que se desea que alcance el
fluido y una etapa de medición para adquirir
esta magnitud. La etapa de control gobierna una resistencia calefactora de 1000 W
que suministra el calor necesario al fluido.
Se desarrolló un modelo matemático
que permitió dimensionar el contenedor
y determinar el valor de las constantes del
controlador, como así también simular las
diferentes condiciones de funcionamiento
del sistema. Como resultado de las diversas
simulaciones y ensayos se determinó que
el volumen óptimo de líquido a utilizar es
de aproximadamente 3 litros. Por otro lado,
para que los tiempos de establecimiento de
la temperatura sean menores a 20 minutos
en todo el rango de operación y los errores
se mantengan por debajo del 1% se implementó un algoritmo de control PI cuyas
constantes de control varían de acuerdo al
rango de temperatura en el que está trabajando el sistema.
189
22 -Diseño de baño termostatizado con control electrónico. POLETTO, Germán Ariel et al.
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mentos de Transferencia de Calor. Cuarthe fluid used as a heat transmitter and a meata edición, pp. 2-11. Prentice Hall.
surement system and control the temperature.
Through parametric simulations on a matheLin H. 2011. A kind of intelligent temmatical model of thermal system in question,
perature controller use PID algorithm
the type of control used and the optimum dito realize. International Conference on
mensions of thermal fluid container were deterElectrical and Control Engineering
mined. The equipment was tested to the effects
(ICECE). Pp. 2838-2840. IEEE 2011.
determine of errors committed by the measureLiu J, Li Y. y Zhao H. 2010. A Temperature Meament and control system and to restrict its scope.
surement System Based on PT100. InternaAs a result an instrument calibration of temtional Conference on Electrical and Control
perature sensors operating between room temEngineering. Pp. 296-298. IEEE 2010.
perature and 80 ° C was obtained and whose
measurement errors remain below 0.2 ° C.
Matlab, 2013. www.mathworks.com/products/new_products/release2013b.html.
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190
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
DESARROLLO DE UN INVERSOR 12 VCC
A 220 VCA CON SITEMA DE SENSADO DE
CARGA PARA MARCHA A DEMANDA
Víctor Marder1, Carlos Cadena2, Víctor Toranzos1
Resumen
En el presente trabajo se detallan los circuitos componentes del inversor, con una
breve descripción de su funcionamiento
y criterios básicos de diseño. Este tipo de
inversores tiene la particularidad de minimizar el autoconsumo mientras no se conecte ninguna carga, generando solamente un tren de pulsos cada dos segundos.
Cuando una carga es conectada el sistema
se enciende y opera normalmente hasta que
la carga se desconecte. Esta tecnología es
adecuada para uso fotovoltaico autónomo.
Palabras claves: fotovoltaica autónoma,
marcha a demanda, conversión de energía.
Introducción
La conversión de energía fotovoltaica es
altamente modular, las instalaciones pueden variar entre milivatios para productos
electrónicos (carga de celulares, relojes, linternas, etc) a megavatios en el caso de los
sistemas conectados a red. Esto da lugar a
una amplia variedad de aplicaciones de la
energía fotovoltaica (FV). Es de especial
interés, sobre todo en lugares sin acceso a
la red eléctrica, el desarrollo de sistemas
de suministro de electricidad a partir de
1
2
las instalaciones FV de baja potencia, con
la ventaja que los módulos fotovoltaicos se
pueden añadir gradualmente al sistema con
el fin de hacer frente al posible crecimiento
de la demanda de energía. De esta forma el
suministro de electricidad se pueden realizar evitando una inversión inicial alta. En el
contexto de la electrificación rural y para el
suministro de energía de aparatos eléctricos
fuera de la red, la característica de bajo mantenimiento por la ausencia de partes móviles de la energía FV es también otra ventaja
considerable (Luque y Hegedus, 2011). Es
de nuestro especial interés las instalaciones
FV de baja potencia y con ello nos referimos
a uno pocos kilovatios, dado que en nuestro
entorno universitario se pueden hacer pequeñas contribuciones para el desarrollo de
equipos nacionales o para la capacitación y
entrenamiento de profesionales e idóneos
en el área de fotovoltaica domiciliaria.
El desarrollo de inversores simples de
onda cuadrada o senoidal modificada se
encuentra bastante trillado, pudiéndose realizarlos con electrónica discreta o
mediante el uso de microcontroladores.
Sin embargo en la mayoría de los proyectos electrónicos que se pueden encontrar sobre pequeños inversores, difícilmente
- Departamento de Ingeniería, FACENA, UNNE, Corrientes, Corrientes, CP3400
- INENCO-Departamento de Física, UNSa / e-mail: [email protected]
191
23 - Desarrollo de un inversor 12 VCC A 220 VCA... MARDER, V. et al.
estos dispongan de la función de marcha a
demanda con sensado de carga. Esta función es común en los inversores de uso fotovoltaico dado que minimiza la corriente
de autoconsumo mientras no exista carga, y
permite el encendido del inversor de manera automática cuando se conecta una carga
al circuito de consumo resultando en una
gran comodidad para el usuario, el que apenas percibe un ligero retraso entre oprimir
una tecla y ver encenderse la luz por ejemplo
(hoja técnica inversor Magnum Energy).
en fuentes conmutadas para computadoras personales. Este CI fue concebido para
su empleo a frecuencia de varias decenas
de KHz, sin embargo, es posible emplearlo en bajas frecuencias (decenas de Hz).
La frecuencia de operación se fija mediante un circuito oscilador RC (RT pata 6
y CT pata 5) que para 50 Hz se utilizaron los
valores comerciales R = 120 K y C = 0,1 uF.
El CI entrega en la pata 9 y 10
dos
señales
rectangulares
desfasaPara esta función debe poder de- das 180º que son requeridas para protectarse corrientes pequeñas, como
veer la excitación a la etapa de potencia.
el caso de una lampara de 10 W que
solo tomaría 45 mA en 220 Vca.
El tiempo de duración de estas señales
rectangulares (ancho del pulso) se varía
para obtener la tensión de salida requerida, lográndose buena regulación mediante
Desarrollo del Inversor:
un lazo de realimentación constituido por
un circuito rectificador de onda compleGenerador de 50 Hz:
ta y un opto-acoplador que actúa sobre
El corazón del proyecto es un circui- la pata 4 (DTC) del CI modificando el
to integrado (CI) TL494 (Hoja técnica ancho del pulso. El circuito del generade Motorola) que es de uso generalizado dor de 50 Hz se muestra en la figura 1.
Figura 1, Circuito esquemático del generador de 50 Hz con modulación de ancho de pulso
192
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Etapa de potencia:
Esta etapa del inversor se realizó con
transistores MOSFET IRFZ44 (Hoja de
datos) en configuración “push-pull” y un
transformador elevador que dispone de
punto medio en su devanado de baja tensión, cuya relación de transformación es de
27 veces y 300 W potencia. A la izquierda de la figura 2 se muestra el diagrama
de circuito de la etapa de potencia, donde
se incluye también un sistema de absorción de sobretensiones transitorias, que
podrían dañar los transistores de potencia, mediante dos diodos y un circuito RC.
Además en el mismo esquema se puede
apreciar una fuente auxiliar de 5V constituida principalmente por un diodo zener
y un mínimo de componentes periféricos.
Figura 2: Circuitos esquemáticos. Izquierda: Etapa de potencia, Centro: Detector de estado de
batería , Derecha: Sistema de testeo.
Circuito generador para testeo:
Este circuito se encarga de encender el
inversor en períodos de 2 segundos con un
ciclo útil de un 10 % , que corresponde a
10 ciclos de 50 Hz. Si en este intervalo se
detecta la presencia de una carga el inversor
permanece encendido hasta que la carga se
desconecta. El circuito consiste en un oscilador astable realizado con un CI LM555
(Hoja de datos) y el esquema de circuito se muestra a la derecha de la figura 2.
Sensado de estado de carga de batería:
Para alimentar este inversor se prevé el
uso de una batería de plomo ácido o plomo
gel, en la cual no debe permitirse su descarga si la tensión en bornes se encuentra por
debajo de cierto valor, el cual suele estar fijado por arriba de los 10 voltios. Para ello se
implementó un discriminador que compara
una tensión de referencia, ajustable con un
potenciómetro, con la tensión de batería y
provee cierta histéresis (1,5 V aproximadamente) para evitar oscilaciones indeseadas.
El circuito se realizó con un CI operacional LM358 y su descripción esquemática se muestra en el centro de la figura 2.
Detector de carga:
El mismo costa de dos etapas separadas
galvánicamente por un dispositivo optoacoplador. En primer lugar analicemos la
etapa de entrada, destinada a medir corriente y por tanto se interpondrá en serie
entre la carga y el inversor. El camino para
193
23 - Desarrollo de un inversor 12 VCC A 220 VCA... MARDER, V. et al.
la corriente alterna está dado principalmente en un sentido por dos diodos 6A10 (hoja
técnica de Diodes Inc.) puestos en serie y
en el otro por uno solo. Como estos diodos
son de juntura de silicio presentan en directa una caída de tensión de aproximadamente 0,7 V dando la serie una tensión de 1.4 V,
la que resulta suficiente para hacer funcionar el diodo emisor de luz (LED) del optoacoplador PC817 (hoja técnica de Sharp) al
cual se incorporó una resistencia serie para
limitar la corriente. El circuito de entrada
se completa con un capacitor para permitir el pasaje de las altas frecuencias generadas por el inversor y con una resistencia
en paralelo con los diodos para endurecer
la sensibilidad evitando falsos disparos por
las capacidades entre conductores de la
instalación eléctrica donde se lo emplee.
La etapa de salida inicia en el fototransistor del opto-acoplador, el cual se polariza
en colector mediante una resistencia a 5 V.
Como el LED del opto-acoplador es alimentado con una tensión pulsante la salida
del transistor también lo será, para integrarla se utilizó un capacitor electrolítico. La
respuesta de transferencia del opto-acoplador tiene una parte lineal y dado que pretendemos que la señal de nuestro detector
de carga sea todo o nada se debe incorporar
al circuito un discriminador que introduzca
cierta histéresis para evitar falsos disparos.
Esto último se logró mediante un amplificador operacional LM358 realimentado
positivamente (Millman y Halkias, 1976).
Figura 3, Circuito esquemático del detector de carga.
Resultados y conclusión:
Si bien en el presente trabajo se detalla
la circuitería, el inversor a sido probado a
diferentes potencias con cargas resistivas
y estos datos fueron publicado en (Toranzos 2013), de la misma manera el sensor
de deteccíon de carga se ensayó y publico
en (Marder 2015). En esta publicación se
muestra el circuito completo el cual funcionó correctamente como se planteó desde un principio lográndose un ahorro en
194
el autoconsumo por marcha en vacío del
90% y siendo la sensibilidad para detectar
la carga de 5W aproximadamente. Respecto a las prestaciones en general con cargas
entre 50 y 200 W el inversor presentó un
rendimiento superior al 80 %. Por lo expuesto, su uso es viable en instalaciones
fotovoltaicas de baja potencia aisladas de
la red eléctrica, con un desempeño similar
a los productor comerciales ofrecidos por
empresas internacionales pero de posible manufactura local y costo moderado.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
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195
24 - Sistema móvil de bombeo y desalinización de agua. ÁVILA, Facundo et al.
Sistema MOvil de Bombeo y
DesalinizaciOn de Agua
Avila, Facundo(1); Vera, Luis H.; Mina, Matías Javier; Sánchez, Ramón Raúl
RESUMEN
En las regiones semi-áridas o áridas
con elevados niveles de irradiancia y volúmenes importantes de aguas subterráneas salinas es posible utilizar la energía
solar fotovoltaica para la extracción y la
desalinización de agua salobre. Considerando lo expuesto, el Grupo en Energías Renovables, planteó el desarrollo de
un prototipo de unidad para el bombeo y
desalinización de agua con características
móviles cuya fuente de energía sea el Sol.
En el presente trabajo se presentan las
características del primer prototipo desarrollado así como el dimensionamiento que
permitió determinar la selección apropiada de todos los componentes que forman
parte del mismo: el generador fotovoltaico,
la batería o acumulador de energía, el regulador de carga para la protección y aislamiento de la batería respecto al resto del
sistema, el inversor CC/CA, el cableado de
conexionado y los elementos de protección.
En forma paralela a los estudios antes mencionados se realizó el sistema experimental
portátil que puede ser trasladado en la parte posterior de una vehículo tipo utilitario,
donde se disponen los módulos fotovoltaicos que tiene un sistema de despliegue
sobre una estructura rígida anclada en la
unidad que contiene el resto de elementos que conforman el sistema fotovoltaico:
regulador, batería, inversor, sistema de osmosis y tablero de protección y comando.
Finalmente, entre las posibles configuraciones de la instalación fotovoltaica se
simula el sistema fotovoltaico en diferentes localizaciones mediante la herramienta
de software PVSYST, para así validar el
comportamiento del sistema desarrollado.
Resultados de la simulación muestran que
el sistema desarrollado responde adecuadamente una demanda media anual de 10
m3/día de agua, para una configuración de
6 módulos de 50 Wp conectados en serie
y conjunto moto-bomba Grundfos 2.5-2.
ABSTRACT
In the semi-arid and arid regions with
high levels of irradiance and large volumes of
saline groundwater it is possible to use photovoltaic generation to extract and desalinate brackish water. Considering the above,
the Renewable Energy Group (GER), pro-
Grupo en Energías Renovables, Dpto de Física, Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura, UNNE, Av.
Libertad 5460, Corrientes, Argentina.
(1)
196
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
posed the development of a prototype unit for
pumping and water desalination with mobile features whose energy source is the sun.
In this paper the characteristics of the first
prototype developed and sizing are showed, in
order to determine the appropriate selection of
all components that form part of the present:
the PV generator, battery or energy accumulator, the charge controller for protection and batt
insulation from the rest of the system, the DC
/ AC inverter, cabling and wiring protection
elements. In parallel with the above experimental studies laptop system that can be moved in the back of a utility-type vehicle, where
the photovoltaic modules having a deployment
system on a rigid structure anchored in the unit
is made available containing the remaining
elements of the PV system: controller, battery,
inverter, osmosis system and board protection
and control.
Finally, among the possible configurations
of the photovoltaic system photovoltaic system
is simulated at different locations by PVSYST
software tool in order to validate the performance of the developed system. Simulation
results show that the system responds appropriately developed an annual average demand
of 10 m3 / day of water, for a configuration
of 6 modules of 50 Wp connected in series and
Grundfos motor-pump set 2.5-2.
PALABRAS CLAVES: Energía Solar
Fotovoltaica; Sistema Fotovoltaico; Bombeo de Agua; Desalinización de Agua; Extracción de Agua.
KEY WORDS: Photovoltaic Solar Energy; Photovoltaic System; Water Pumping;
Water Desalination; Water Extraction.
INTRODUCCIÓN
En las regiones de Norte y principalmente el noroeste de Argentina existe una
problemática relacionada al acceso al agua
en las comunidades que viven en zonas semi-áridas o áridas. Regiones con elevados
niveles de irradiancia y, en algunos casos,
volúmenes importantes de aguas subterráneas salinas[1]. En estas condiciones es posible utilizar la energía solar fotovoltaica para
la extracción y la desalinización de agua salobre para cubrir las necesidades en zonas
áridas que cuenten con ambos recursos, así
como en la potabilización de agua de ríos y
pozos en regiones aisladas. De esta forma,
estamos frente a una combinación tecnológica perfectamente viable para mitigar esta
tensión hídrica de manera resolutiva, competitiva y sostenible con el medio ambiente,
ya que es usual en estas regiones el empleo
de motores diésel para la generación de
electricidad.
Considerando lo expuesto, el Grupo en
Energías Renovables, planteó el desarrollo
de un prototipo de unidad para el bombeo
y desalinización de agua con características
móviles cuya fuente de energía sea la radiación solar. Sistema que responda a necesidades comunidades rurales en zonas semiáridas con acceso restringido al agua, donde
la instalación de un sistema de bombeo
solar para cada vivienda tiene asociado una
la elevada inversión económica que origina.
Por esta razón, se plantea un sistema móvil
que responda a las necesidades de una comunidad rural, la cual se organizara en forma de cooperativa para que el sistema sea
utilizada por cada usuario según un cronograma determinado y un volumen de agua a
ser bombeado. De esta forma se responde a
dos puntos claves para el crecimiento de las
comunidades: La unión de estos habitantes
197
24 - Sistema móvil de bombeo y desalinización de agua. ÁVILA, Facundo et al.
y el acceso al agua (elementos fundamentales para cualquier cadena productiva). De
esta forma en las áreas rurales las comunidades mantendrán los sistemas de agua y
visaran de encargados de las perforaciones
y de la unidad proyectada. Situación que
propiciará altos niveles de movilización por
parte de la comunidad, comprometiendo las
entidades gubernamentales locales y municipales.
Además, esta iniciativa permitirá sensibilizar a los productores agropecuarios en
las ventajas y la practicidad del uso de sistemas fotovoltaicos para bombeo de agua
en zonas rurales con dificultad de abastecimiento de combustibles convencionales y
además concientizar a los mismos en la posibilidad de operar con energía gratuita del
sol y bajísimos costos de mantenimiento.
Para ello se planteó el dimensionamiento
y simulación de un generador solar fotovoltaico que suministra la energía eléctrica necesaria para alimentar un sistema de bombeo autónomo y una unidad potabilizadora
desalinizadora portátil capaz de suministrar
agua potable [2], para su uso agrario, a partir de agua salina o agua dulce en cualquier
localización de NEA, que incluso puede ser
replicada para responder a necesidades similares en otros países.
Específicamente, las tareas principales
fueron la definición del sistema en cuanto
a la localización y las variables dependientes de éste, la determinación de la energía
necesaria, y la selección apropiada de todos
los componentes que forman parte del mismo: el generador fotovoltaico, las baterías
o acumuladores de energía, los reguladores
de carga para la protección y aislamiento de
El prototipo funcional, totalmente ope- las baterías respecto al resto del sistema, los
rativo, servirá, en una primera instancia inversores CC/CA, el cableado de conexiocomo una herramienta demostrativos y de nado y los elementos de protección.
capacitación. La cual, podrá ser luego repliFinalmente, entre las posibles configuracable entre los productores de la provincia y
ciones de la instalación fotovoltaica se siproductores de la región.
muló el sistema fotovoltaico en diferentes
El proyecto tiene un alto impacto social localizaciones mediante la herramienta de
por cuanto pequeños y medianos produc- software PVSYST [3], para así validar los retores se asociaran para crear un programa sultados obtenidos
del uso del sistema y se los capacitara para
En forma paralela a los estudios antes
la adopción de la tecnología, y al apropiarse del mismo la replicabilidad del proyecto mencionados se realizó el sistema experimental que permita responder al objetipermitirá expandir sus horizontes.
vo planteado, para lo cual se desarrolló un
sistema portátil que puede ser trasladado
METODOLOGIA
en la parte posterior de una vehículo tipo
El objeto del presente proyecto es el diseño utilitario, donde se dispusieron los módude un sistema que funcione con energía solar los fotovoltaicos, los cuales cuentan con un
fotovoltaica, cuyas características le permita sistema de despliegue sobre una estructura
desplazarse a regiones aisladas y responder rígida anclada en la unidad de potabilizaa las necesidades de suministro de agua en ción (para tener un sistema compacto de
regiones semi-áridas y áridas del NEA . facil transporte). El equipo en su conjunto
198
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
se sitúa, debido a su portabilidad, completamente expuesto al sol y libre de sombras
que impidan la captación de energía solar,
así como, próximo al recurso hídrico para
minimizar las pérdidas hidráulicas.
Figura 1.a: Prototipo montado en un vehículo
utilitario.
Figura 1.b: Prototipo montado en un vehículo
utilitario.
Descripción general de la instalación y brecargas y descargas del sistema, adecuanfuncionamiento.
do siempre la tensión de trabajo dentro de
los márgenes de tensión permitidos para los
La instalación de bombeo fotovoltaico niveles de carga de la batería, al igual que se
está compuesta principalmente por un ge- encargan de aislar las baterías del resto del
nerador FV, un sistema motor/bomba, un sistema en caso de ser necesario.
sistema de tuberías, un sistema de baterías,
cableado de interconexionado y del inversor
Para la transformación de corriente conDC/AC.
tinua a corriente alterna se emplea un inversor de onda sinusoidal modificada. Este
Los módulos fotovoltaicos se instala- dispositivo se encarga de la gestión y conron en un soporte desplegable, alojado en versión de la corriente continua, procedente
el interior de la unidad potabilización. Toda del banco de baterías, en corriente alterna,
la instalación fue provista de protecciones con una calidad apta para ser utilizada por
frente a sobrecargas, sobredescargas, con- cualquier equipo de consumo eléctrico conectado a los inversores.
tactos directos e indirectos.
La energía solar captada por los módulos
fotovoltaicos, y transformada en corriente
continua, parcialmente se almacena en baterías, dimensionadas para abastecer las necesidades de suministro energético en caso
de insuficiencia de energía solar y para los
sistemas auxiliares. La carga de las baterías
se gestiona mediante un regulador de carga;
que también cumple la función de protección de las baterías frente a las posibles so-
Excepto los módulos fotovoltaicos, el
resto de elementos que conforman el sistema fotovoltaico: reguladores, baterías,
inversores, se instalan en el interior de la
unidad, con el fin de protegerlos de la intemperie y de las condiciones ambientales.
Teniendo en cuenta que las medidas
aproximadas de la unidad son 1,20 x 1,30
m con una altura de 0,95 m, la superficie
199
24 - Sistema móvil de bombeo y desalinización de agua. ÁVILA, Facundo et al.
disponible sobre ésta para la colocación de
los módulos fotovoltaicos es de = 1,6 m2,
sin embargo dada la incorporación de una
estructura soporte desplegable, la superficie
disponible para la instalación de los módulos fotovoltaicos puede llegar a 3,2 m2
como máximo, debido a condiciones de seguridad por inestabilidad por vientos.
Dimensionamiento del sistema.
Las necesidades básicas de agua para
consumo humano (mínimo vital) en áreas
rurales de países en desarrollo se ha estimado en 20 l/día. El abastecimiento de agua
en zonas rurales, bien para consumo humano o de animales de granja, se caracteriza
en cambio por una demanda de agua casi
constante a lo largo del año. Las necesidades de agua para consumo de animales
domésticos oscilan entre los 50 l/día de un
caballo hasta los 0.1 l/día para un ave de corral. Esta información sirve para tener una
idea estimativa del volumen de agua diaria a
bombear, por ejemplo: para una familia rural de 4 personas con 4 caballos tendríamos
un volumen diario de unos 300 l/día. Cuando se analizan las familias minifundistas de
la región Norte de Argentina, se observan
que el volumen diario de agua se encuentra
en el orden de 1m3/día.
Considerando la movilidad del sistema,
se planteó el caso de que el mismo concurre
al pozo en cuestión al menos una vez cada 5
días, bombeando la cantidad de agua necesaria para cubrir la demanda de los días siguiente. Teniendo en cuenta esto y considerando una altura manométrica de unos 15
a 20 metros se aplica la siguiente fórmula
para calcular la potencia pico de generación
necesaria:
Siendo:
Eh=.Q.H, la energía hidráulica necesaria
mb el rendimiento del conjunto motor-bomba, considerado entre 0,4 y 0,6
Fm = 0,9
 la variación de la potencia con la temperatura, igual a 0,005
Tc=0,3.G, donde G es la irradiancia
Gdm la irradiancia media mensual
Estos resultados arrojan una potencia
Pico de generación de entre 300 y 400 Wp,
donde la potencia de la bomba a utilizar
debe ser al menos igual a la potencia del
generador.
tación de energía eléctrica. Es alimentado
por sistema de generación fotovoltaico, una
batería (a través de un inversor CC/AC) o el
suministro de alguna red eléctrica externa.
Este último aspecto hace que poco conveniente utilizar bombas convencionales
Selección de la bomba.
que se encuentran comúnmente en venta. Es
Desde el punto de vista eléctrico,el sistema necesario buscar alguna que funcione tanto
cuenta con varios tipos de fuente de alimen- con corriente alterna como con continua y
200
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
con un rango de tensiones considerables.
Se concluyó por seleccionar una bomba
sumergible de rotor helicoidal Grundfos SQ
Flex 2.5 [5] y un sistema de desalinización de
agua por osmosis inversa. La bomba utilizada resulta sumamente versátil ya que está
pensada para el suministro de agua en lugares remotos y/o aislados de la red eléctrica.
La misma puede funcionar tanto en corriente continua como alterna, en un rango de
tensiones de 30 a 300 V y en funcionamiento continuo o intermitente. Además, cuenta
con la función de seguimiento de punto de
máxima potencia (MPPT), lo cual permite un mejor aprovechamiento energético.
Selección del sistema de generación.
En cuanto a la generación, se planteó un
arreglo con paneles fotovoltaicos. El arreglo consta de 8 paneles de 50 Wp, lo que
le da una potencia total de 400 Wp. Se dispusieron 6 paneles en serie para la alimentación principal (300 Wp) de la bomba y
2 en paralelo (100 Wp)
para la carga de la batería. Estos dos paneles van
colocados de tal manera
que pueda ir cargando
la batería mientas el vehículo con el sistema se
desplazan hacia el lugar
donde se extraerá agua y
también una vez estando
en el lugar donde se hará
el bombeo. Existe la posibilidad de conectar los
8 paneles en serie para
situaciones donde se demande mayor potencia o
las condiciones climáticas sean poco favorables.
La batería es seleccionada según las cargas
que se alimentarán y de
la capacidad del arre-
glo fotovoltaico de cargarla en un tiempo
adecuado. En principio se necesita suficiente energía para poder hacer funcionar
la bomba y el desalinizador en caso de no
tener el recurso solar suficiente, además
de la necesaria para alimentar la lógica
cableada, pilotos, etc. Se decidió colocar
entonces una batería de 220 Ah y 12 V.
Diseño de Tablero de protección y comandos.
El sistema cuenta con un tablero de
protección y mando, donde se manejan
los tipos de configuración de módulos, las
configuraciones con las distintas fuentes
de energía así como también la eventual
parada de emergencia. Todo esto se logra con lógica cableada, la cual consta de
contactores, relés auxiliares, pulsadores,
hongo de emergencia, pilotos luminosos,
llaves conmutadoras, etc. Todo el circuito
auxiliar de mando es alimentado por 220
V de corriente alterna que se obtienen a
Figura 1.a: Circuito Esquemático de Accionamientos
201
24 - Sistema móvil de bombeo y desalinización de agua. ÁVILA, Facundo et al.
Figura 1.b: Circuito Esquemático de Tablero
202
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
través del inversor CC/CA, el cual toma con la llave conmutadora C1, la cual permienergía de la batería de 12 V 220 Ah. te seleccionar si la bomba se alimenta con
corriente continua o alterna. Luego se pasa
En cuanto a los dispositivos de protec- al contactor de bomba K3 el cual se encarga
ción se cuenta con interruptores automá- de comandar la misma a través de los pulticos y fusibles que protegen a todos los sadores S3 y S4 de arranque y parada que
elementos que constituyen el sistema de se encuentran en la tapa del tablero. Adeposibles sobrecorrientes y cortocircuitos. más se tiene un piloto luminoso P2 para
indicar cuando la bomba está en marcha.
La energía proveniente de los módulos
La salida de potencia de K2 se conecta
fotovoltaicos acomete al tablero a través de
conductores de tipo “Preensamblado” de 4 con el regulador de carga, el cual se encarga
mm2 de sección, los cuales se seleccionaron de administrar la energía proveniente de los
teniendo en cuenta la corriente admisible módulos fotovoltaicos para la óptima carde los mismos y caída de tensión. Estos son ga de la batería. Luego se tienen los fusiprotegidos por los fusibles F1, F2 y F3 que bles F9 y F8, los cuales protegen la batería
se encuentran en portafusibles seccionables y la entrada del inversor respetivamente.
tipo “tabaquera” para permitir el corte de
Entre la salida del inversor y las cargas que
energía. Como se puede apreciar en la figura 2, F1 corresponde al arreglo de 6 pa- este alimenta se antepuso el contactor K4,
neles en serie, F2 al panel n°7 y F3 al n°8. el cual se comanda desde el hongo de emergencia ubicado en el frente del tablero. Si se
Luego se deriva a los relés auxiliares K1 acciona el mismo K4 abre, dejando sin ten(doble inversor) y K2 (cuádruple inversor), sión a toda la línea de comandos y allí todos
los cuales se encargan de realizar las 2 in- los componentes correspondientes vuelven
terconexiones de módulos anteriormente a su posición de mínima energía (Bomba
mencionadas; 6 en serie + 2 en paralelo para parada y arreglo de 6 serie + 2 paralelos).
en estado de mínima energía, y 8 en serie
Finalmente, la salida del inversor alipara cuando se energizan sus bobinas. Estos se accionan desde los pulsadores S1 y menta:
S2 ubicados en la tapa del tablero, y cuen•La línea de comandos, protegida a
ta con un piloto luminoso P1 para indicar
la conexión de todos los paneles en serie. través del fusible F4 ubicado en un portafusibles seccionable.
Como muestra la figura 1, la línea de co•El sistema de desalinización de
mandos cuenta con enclavamientos eléctricos que impiden realizar la maniobra mien- agua, el cual se protege a través del intetras la bomba está en funcionamiento, ya rruptor termomagnético F5. En este punto
que los contactos de los relés no soportarían se derivan los 220 V de corriente alterna
el arco producido por la corriente que con- para la posible alimentación de la bomba
sume la misma. Esto se logra con contac- desde el inversor. Estos llegan a una llave
tos auxiliares del contactor de bomba K3. conmutadora C2 que permite seleccionar
entre alimentar desde una entrada exterLa salida de potencia de K1 se conecta na de 220 V ubicada en la tapa del tablero
203
24 - Sistema móvil de bombeo y desalinización de agua. ÁVILA, Facundo et al.
(protegida por el interruptor termomagnético F7) y que se pueden obtener desde
alguna red de distribución cercana, o bien
desde el inversor.
minar de forma más exacta las capacidades
del sistema, se ha realizado una simulación de la instalación fotovoltaica utilizando la herramienta de software PVSYST.
•Una salida de 220 VCA para cualPara dicha simulación se han ingresado
quier uso que se le quiera dar, ubicada en la los datos utilizados en el dimensionado pretapa del tablero y protegida por el interrup- vio, con detalles de cada componente utilitor termomagnético F6.
zado, de esta forma se ha podido obtener el
comportamiento del sistema en diferentes
RESULTADOS
condiciones de irradiancia, demanda y generación FV. Es importante destacar que la
El dimensionado del sistema fotovol- simulación se realizó utilizando un generataico presentado en este trabajo se ha basa- dor FV carcaterizado por 6 modulos de 50
do en el cálculo preliminar del mes crítico, Wp conectados en serie, ya que esta es la
esta metodología sirve para la evaluación condición de menor potencia que se puede
de los equipos comerciales que responden presentar en caso de estar cargando batería
a las consignas de diseño. Con el objetivo y bombeando agua en forma simultánea.
de verificar el dimensionamiento y deter-
Figura 3.a: Relación entre Irradiancia
Incidente y Energía FV generada
Figura 3.b: Relación entre
Incidente y Caudal.
Figura 3.c: Comportamiento anual del sistema.
204
Irradiancia
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Los principales resultados obtenidos tras
la simulación de la instalación fotovoltaica
en la ciudad de Resistencia se resumen en
la Figura 3:
•Energía En la Bomba 394 kWh
•Específico0.13 kWh/m³
•Energía FV no utilizada (depósito
A través de la simulación se determinó, lleno) 47 kWh
para el sistema descripto, la relación entre
• Fracción no Utilizada 10.6 %
la irradiancia solar recibida por el genera•Eficiencia del sistema 89.5 %
dor FV y su capacidad energética para diferentes condiciones de operación, es decir,
•Eficiencia de la bomba 41.7 %
permite calcular la cantidad de energía solar incidente es convertida y, de esta forma,
CONCLUSIONES
determinar la eficiencia de conversión.
Se dimensionó, diseñó y construyó un
También se ha podido relacionar el
sistema de bombeo y desalinización de agua
valor de la irradiación incidente sobre
móvil alimentado principalmente por geneel generador FV y el caudal de agua que
ración eléctrica fotovoltaica capaz de satispuede ser bombeado. Estos son los prifacer las necesidades de minifundistas de la
meros pasos para crear nomogramas para
región, sirviendo además como herramienla selección del sistema de generación y
ta demostrativa y de capacitación, pudiendo
moto-bomba que se adapte la demanda.
luego ser replicable a otros productores de
En la Figura 3.c se ven los resultados la región.
anuales de simulación. A través de su análiClaramente se ven los beneficios e imsis se determinó que la demanda de agua es
pacto del proyecto asociados a un sistema
respondida en el 90% de los casos. En 4 meque permitirá crear la unidad de comunidases existe un déficit en el volumen de agua
des rurales a través de un elemento transbombeada pero, también se observa, que
versal cono es el uso de la energía solar para
existe una importante cantidad de agua que
el acceso al agua, unión que a su vez puede
no es bombeada debido a que el volumen
ser el impulsora de desarrollos productivos
del depósito se encontraba lleno. Esto hecho
creando cadenas de valor a los productos
lleva a concluir que con un tanque elevado
ofrecidos por dicha comunidad
de mayor capacidad este déficit de abastecimiento de agua puede ser solucionado.
De esta forma se responde a dos puntos
claves para el crecimiento de las comunidaEl valor de eficiencia del sistema comdes: La unión de estos habitantes y el accepleto, que se encuentra próximo al 90% nos
so al agua (elementos fundamentales para
permite afirmar que el acoplamiento entre el
cualquier cadena productiva). En las áreas
generador,sistema hidráulico y conjunto morurales las comunidades mantendrán los
to-bomba es adecuado. A seguir se resumen
sistemas de agua y visaran de guardianes de
los resultados principales de la simulación:
las perforaciones y de la unidad proyectada. Situación que proporciona altos niveles
•Agua Bombeada 2925 m³
de movilización por parte de la comunidad,
•Necesidades de agua 3038 m³
comprometiendo las entidades gubernamentales locales y municipales.
•Agua faltante 3.7%
205
24 - Sistema móvil de bombeo y desalinización de agua. ÁVILA, Facundo et al.
REFERENCIAS
[1] Kullock, D., Catani, E., Reca, A., Menendez, J., Entre otros. (2004). Perspectivas del
Medio Ambiente en la Argentina. 2006, de
Ministerio de Salud y Ambiente de la Nación Sitio web: http://www.ambiente.gov.
ar/archivos/web/GEO/File/Geo_Argentina_2004.pdf
[4] Abella, M., & Lozano, S.. (2001). SISTEMAS FOTOVOLTAICOS: INTRODUCCION AL DISEÑO Y DIMENSIONADO DE INSTALACIONES DE
ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA.
España: SAPT. SOCIEDAD ANONIMA
DE PUBLICACIONES TECNICAS.
[2] Sanchez, M. (2010). Apuntes de Dimensionado y puesta en marcha de instalaciones
para bombeo solar fotovoltaico. 2010, de
Grupo de tecnologías apropiadas, UC3M.
[5] Grundfos. (2010). Grundfos SQ Flex System. 2010, de Grundfos Sitio web: http://
net.grundfos.com/Appl/WebCAPS/streamliterature/Grundfosliterature-1569.pdf
[3] PVSYST. (2012). Powerful Photovoltaic
Software. 2012, de PVSYST SA Sitio web:
http://www.pvsyst.com/en/
206
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Primeros pasos hacia la Preservación
de Objetos de Aprendizaje: una comparación entre el estándar de metadato
utilizado en Dspace y el diccionario
de datos PREMIS
Ing. Valeria Sandobal Verón1; Ing. María Alejandra Cernadas2,
Mag. Liliana Cuenca Pletsch3
Resumen
A continuación se presenta una propuesta de incorporación de etiqueta de metadatos a la estructura Dublin Core utilizada en
el repositorio Dspace de la Facultad Regional Resistencia, Universidad Tecnológica
Nacional, con el objetivo de aproximarnos
a través de metadatos a técnicas de preservación de objetos digitales. Esta propuesta
se basa en analizar el diccionario de datos
PREMIS y los metadatos de DC, mapeando estos últimos o agregando las etiquetas
que se consideren necesarias. El análisis de
la incorporación o mapeo de los metadatos propuestos se basa en que un metadato
de preservación debe: guardar información
técnica que dé soporte a las decisiones y
acciones de preservación, documentar las
acciones de preservación que se encuentran
planificadas en el repositorio, resguardar
los efectos de las estrategias de preservación, garantizar la autenticidad de los objetos digitales y la gestión de derechos.
Palabras Clave: metadatos, preservación,
OAIS, PREMIS
Introducción
La preservación constituye un aspecto
fundamental en el tratamiento de imágenes y objetos digitales y requiere de actividades tales como: copias de seguridad,
reorganización de ficheros, visionado, verificación, etc. Para poder realizar de forma
efectiva estas actividades resulta necesario
planificar la manera en la que se llevarán
a cabo las mismas. En este sentido, es recomendable el desarrollo de estrategias y
pautas de actuación que tengan en cuenta
las normas y directrices nacionales e internacionales; así como también la utilización
de formatos de archivo y sistemas de almacenamiento estándar para asegurar la vida
de la colección. La definición de estas estrategias permitirá que las colecciones puedan consultarse a corto y largo plazo. [1]
Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Resistencia. French 414 – Resistencia (3500) - Chaco
1.
Jefe de Trabajos Prácticos. [email protected] – 0362-154 664580
2.
Jefe de Trabajos Prácticos. [email protected] – 0362-154 302755
3.Prof. Titular. [email protected] – 0362-154563171
207
Según Conway [3] en su libro “La preservación del mundo digital”, a medida que
se va experimentando con las capacidades
tecnológicas, tanto los bibliotecarios como
los archivistas han llegado a la definir la
preservación de varias maneras. Todas las
definiciones hacen referencia a garantizar
la disponibilidad del Objeto Digital (OD)
en el tiempo, independientemente de la
tecnología con que el OD fue creado y la
disponible en cada momento. La digitalización de documentos valiosos resultó en una
buena forma de preservación de los objetos
originales, teniendo en cuenta que al crear
una copia de alta calidad de un ejemplar
original, permite el acceso al objeto digitalizado y no resulta necesario el acceso físico al documento original. La preservación
digital está centrada en la elección de los
medios de almacenamiento, la expectativa de vida de un sistema y la posibilidad
de pasar los archivos a sistemas futuros.
Se pretende que el formato que soporta el
objeto digital no quede obsoleto, por lo cual
debe actualizarse a herramientas actuales.
Migración: Proceso de transferencia de
información digital de una configuración
a otra o de una generación de ordenadores
a otra. Teniendo en cuenta, que durante el
proceso de migración, algunas propiedades
importantes del objeto pueden perderse, es
necesario que la información que se obtiene
al momento de incorporarlo al Repositorio
Institucional sea lo más específico posible.
Emulación: Comprende la recreación del entorno técnico requerido para
ver y utilizar la colección digital. Para lo
cual resulta necesario conocer los requisitos técnicos del equipo, como así también el software que debe instalarse.
Preservación de la tecnología: Consiste en preservar el entorno técniPara poder llegar a asegurar la disponibi- co que hace funcionar el sistema como
lidad a largo plazo es necesario establecer es- son sistemas operativos, programas y
trategias de preservación que pueden clasifi- aplicaciones originales, entre otros.
carse en: técnicas, de organización y gestión.
Arqueología digital: Incluye métodos
En relación con las estrategias técnicas,es- y procedimientos para rescatar contenidos
tán involucradas las siguientes actividades: dañados de programas o entornos obsoletos o afectados por cualquier anomalía
Mantenimiento: Se considera una actividad continua dentro de la preservación
En cuanto a las estrategias de organización
de objetos digitales y comprende el almace- son las que acompañan a las estrategias técnamiento de las imágenes y de los archivos nicas y están relacionadas con: la contrataen medios seguros y fiables, y la realización ción y capacitación de personal, entre otros.
periódica de copias de seguridad. También Además debe estar dirigido por la misión y
se encuentra relacionado con garantizar objetivos de la institución, en relación a hael buen estado de los objetos digitales. cer explícito qué materiales deben ser conservados y por qué; también deben estableActualización: Se considera una parte cerse las normas y criterios a seguir. Resulta
esencial de la política de preservación a lar- conveniente también que las instituciones
go plazo, sin embargo no se considera una desarrollen un plan de actuación y que el
estrategia de preservación en sentido pleno. mismo sea ejecutado de forma tal de evaluar
208
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
los requisitos de preservación, obteniendo
de esta manera el acceso a largo plazo, como
así también identificar los costos asociados
a esta actividad y valorar los riesgos de su
implementación. Estos aspectos también
forman para de las estrategias de gestión.
Metadatos y Metadatos de Preservación
Los metadatos se utilizan para la descripción del objeto digital, permitiendo de
esta manera facilitar la búsqueda y localización de los objetos digitales almacenados en la red. La norma ISO15489-1 del
2001 define los metadatos, en el contexto
de la gestión de documentos, como: ”datos que describen el contexto, contenido y
estructura de los documentos, así como su
gestión a lo largo del tiempo (...) Como tales, los metadatos son información estructurada o semiestructurada que posibilita
la creación, registro, clasificación, acceso,
conservación y disposición de los documentos a lo largo del tiempo y dentro de un
mismo dominio o dominios diferentes.”
Los mismos pueden ser categorizados
de la siguiente manera:
Metadatos descriptivos: permite la localización y recuperación de objetos digitales
de una determinada categoría de documentos o imágenes.
Metadatos estructurales: proporcionan
información sobre la estructura interna
de los objetos digitales como ser: página,
sección, índice, tabla de contenidos, entre
otros. También permiten la descripción
de las relaciones entre los objetos digitales
como por ejemplo: la fotografía A está incluida en el objeto digital B)
calidad, gestión de derecho, control de acceso y utilización y condiciones de preservación (ciclos de actualización, migración,
etc)
Como lo menciona Méndez Rodríguez
[4] “Los metadatos son el fundamento de
los depósitos digitales ya que hacen útiles
e interoperables los datos transcribiendo la
información necesaria si se aplican con principios de calidad. Deben ser precisos y no
demasiado específicos y apoyarse en un entorno informático que incluya metadatos administrativos, estructurales y descriptivos.”
Según Senso y Piñeiro [7] la importancia de los metadatos se basan en las siguientes razones: Incrementan la accesibilidad (si
se realiza la descripción de objetos digitales
mediante un conjunto de metadatos, esto
aumenta la posibilidad de que el objeto digital pueda ser accedido y permite la búsqueda de objetos digitales en diferentes colecciones); Disminuye del tráfico en la red (al
indizar la representación del objeto, y no el
objeto en sí, no requiere demasiado ancho
de banda para hacer las búsquedas); facilita
la difusión de versiones digitales de un único
objeto; Control de versiones (se refiere tanto
a la definición a partir de metadatos del ciclo de vida de un objeto, como así también a
generar distintas cantidades de información
sobre un mismo objeto con el fin de distribuirla a un público heterogéneo); Aspectos
legales (a través de los metadatos es posible
restringir el uso y acceso al OD descripto
incluyendo información como: derechos de
autor, control del uso de todo o una parte del
objeto, como así también el resguardo de la
autoría) y la Preservación del objeto original.
En particular y para los fines de este artículo nos concentraremos en los metadatos
Metadatos administrativos: incluye da- de preservación (recordkeeping metadata),
tos técnicos como la creación y el control de que no pueden considerarse como una ca209
25 - Primeros pasos hacia la Preservación de Objetos de Aprendizaje... SANDOBAL VERON, Valeria et al.
tegoría separada de metadatos, sino la suma
de varios tipos. Estos metadatos pueden incluir elementos de carácter único y/o con
mayor nivel de detalle que los metadatos
empleados para otras funciones. Acordando con [6] “entenderemos por metadatos de
preservación como la información necesaria
para mantener la viabilidad, la representación y la comprensión de recursos digitales
a largo plazo. La viabilidad requiere que la
cadena de bits de un objeto digital archivado permanezca intacta y legible a partir
de los medios digitales sobre los que se ha
almacenado. La representación se refiere a la
traducción de la cadena de bits a una forma
que pueda ser vista por usuarios humanos,
o procesada por ordenadores. La comprensión implica proporcionar suficiente información para que el contenido representado
pueda ser interpretado y comprendido por
sus usuarios pretendidos. Los metadatos de
preservación pueden servir como entrada a
los procesos de conservación, y también registrar la salida de estos mismos procesos”.
Materiales y Métodos
Modelo de referencia OAIS
El foco de la preservación está en mantener la información de los objetos digitales asegurándose que se encuentran en un
medio accesible a largo plazo y el medio
en el que se encuentra actualmente pueda ser controlado. El gran crecimiento de
la información digital, en cuanto a cantidad como así también en los formatos en
que se encuentran, acompañado del avance
tecnológico en cuanto a hardware y software hace que los medios utilizados queden rápidamente obsoletos. Por lo cual
urge la necesidad de establecer estrategias
que permitan la preservación de la información digital disponible actualmente.
210
El modelo de referencia OAIS, un
estándar de la ISO – ISO 14721:2003
propone un marco de referencia para la
preservación de la información de colecciones digitales y el acceso a largo plazo
de los mismos. En este sentido, además
presenta un nuevo enfoque sobre la función de los metadatos en la preservación.
El entorno de OAIS está formado por:
Productor (personas, sistemas clientes que
proveen la información a ser preservada);
Gestor/Administrador (entidad responsable de establecer las políticas generales
que deberán llevarse a cabo para el archivo, tales como la selección y la financiación.
No es el encargado de la administración
del día a día del OD); Consumidores (son
los que utilizan la información preservada. Una clase especial de consumidores es
la “Designated Community” (Comunidad
designada) que representa un subconjunto de consumidores que tiene la capacidad
para entender la información preservada).
Para que el objeto de datos sea correctamente interpretado, a este entorno se
le agregan dos componentes: la base de
conocimiento del usuario que contiene
un conjunto de referencias que le permite interpretar información de acuerdo al
contexto en el que se desarrolla; y la información sobre la representación, que
es información externa a la base de conocimiento del usuario, cuyo objetivo
es llegar a una interpretación correcta.
En el entorno OAIS un objeto de información, contiene información estructural e
información sobre contenido, y está compuesto por el objeto de datos y la representación de la información para interpretarlo.
Ambos elementos constituyen lo que se
denomina “objeto de información”, el cual
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
contiene información estructural e información sobre el contenido. A la vez, esta
información de contenido está compuesta
por objetos de datos de contenido y representación de la información asociada. Si a
la información de contenido le agregamos
la información sobre las actividades de preservación, obtenemos lo que se denomina
“Paquete de información”, el cual está compuesto por cuatro objetos de información, a
saber: información sobre el contenido, sobre
la descripción de la preservación, de empaquetamiento e información descriptiva.
El modelo de referencia OAIS establece cuatro categorías de metadatos, como
información sobre preservación: Referencia (identificadores o códigos que asignan
de forma unívoca al archivo, tanto a nivel
interno como externo, ejemplos de estas
referencias son ISBN, URN, entre otros);
Contexto (relaciones entre el objeto digital
y el entorno, tales como: por qué fue creado,
relaciones con otra documentación); Procedencia (origen del objeto digital, incluye
información como por ejemplo: orígenes,
intervenciones para garantizar la preservación, integridad, entre otros); Autentificación de la información (mecanismos que
se deben implementar para asegurar que la
información contenida en el OD no ha sido
alterada, como ser checksum o firma digital).
Además de las categorías antes mencionadas
el modelo OAIS agrega una quinta, denominada Representación de la información,
que contiene información vinculada con los
programas necesarios para procesar e interpretar de manera correcta el objeto digital.
PREMIS
conjunto fundamental de metadatos de preservación, basados en directrices y recomendaciones de creación, gestión y uso, que pudiesen ponerse en práctica y aplicarse de manera
general en una amplia variedad de contextos
de preservación digital”[8]. Su trabajo concluyó dos años más tarde “con la publicación del documento Diccionario de Datos para
Metadatos de Preservación: Informe final del
grupo de trabajo PREMIS.” El documento
contiene un Diccionario de Datos propio,
material práctico para la puesta en práctica de metadatos de preservación, y un esquema XML que permite incorporar el
Diccionario de Datos en sistemas de gestión de objetos digitales. PREMIS se utiliza fundamentalmente en la etapa de diseño de un repositorio, para su evaluación
y para el intercambio de los paquetes de la
información archivada entre repositorios
de preservación. También pueden utilizarlo
como guía quienes diseñan software para
repositorios. En los casos de repositorios
de preservación, PREMIS es útil como
un checklist. También es útil en los casos
de exportación de la información almacenada para la ingesta en otro repositorio.
El modelo de datos PREMIS
EL modelo de datos define entidades
para organizar las unidades semánticas.
Las cinco entidades consideradas importantes son: Entidades Intelectuales, Objetos, Acontecimientos, Derechos y Agentes. Cada unidad semántica definida en el
Diccionario de Datos es una propiedad de
una de las entidades del modelo de datos.
Las entidades en el modelo de datos
PREMIS se definen de la siguiente manera:
El grupo PREMIS (PREservation Metadata: Implementation Strategies) surge en
Entidad Intelectual: conjunto de conel 2003 con el objetivo de “desarrollar un tenidos que se considera una única unidad
211
intelectual a efectos de gestión y descripción, por ejemplo, un libro, un mapa, una
fotografía o una base de datos. Una Entidad Intelectual puede comprender otras
Entidades Intelectuales y puede tener una o
más representaciones digitales; Objeto [digital]: unidad discreta de información en
formato digital. Se clasifican en tres tipos:
archivo, representación y cadena de bits. El
archivo puede ser un PDF un .doc, el objeto representación es el conjunto de todos
los archivos (un libro) y los de cadena de bits
son subconjuntos de archivos con propiedades útiles a la preservación, por ejemplo
la tapa puede tener sus propios identificadores; Acontecimiento: acción que al menos afecta a un Objeto o Agente asociado
o conocido por el repositorio de preservación. También se lo define como “Evento”;
Agente: pueden ser personas, organización
o aplicaciones informáticas asociadas a los
Acontecimientos durante la vida de un
Objeto, o a los Derechos ligados a un objeto; Derechos: declaración de uno o varios
derechos o permisos pertenecientes a un
Objeto o Agente. En un repositorio puede
quedar registrada una gran variedad de información sobre los derechos, sin embargo,
el corpus mínimo de información de derechos que un repositorio de preservación
debería conocer es el que hace referencia
a los derechos o permisos con los que un
repositorio tiene que cumplir y que corresponde a las acciones que afectan a los objetos dentro del mismo. Esta información
puede quedar garantizada por la ley de copyright, por una norma, o por un acuerdo
de licencia con el titular de los derechos.
se mapea a una de las entidades del modelo de datos. Una unidad semántica puede
entenderse como una propiedad de una
entidad. Por ejemplo, la unidad semántica
size es una propiedad de la entidad Objeto.
Además, los Acontecimientos tienen consecuencias. Por ejemplo, un acontecimiento
de migración crea un archivo que ha perdido
alguna característica, la pérdida de la característica puede considerarse una consecuencia del Acontecimiento y, por lo tanto, una
propiedad de la entidad Acontecimiento.
En algunos casos, una unidad semántica adquiere la forma de un contenedor que
agrupa un conjunto de unidades semánticas relacionadas. Por ejemplo, la unidad
semántica identifier (identificador) agrupa
las unidades semánticas identifierType (tipo
de identificador) e identifierValue (valor del
identificador). Las subunidades agrupadas
se conocen como los componentes semánticos
del contenedor. Algunos contenedores se
definen como contenedores de extensión, que
permiten el uso de metadatos codificados
según un esquema externo. Esto posibilita
la extensión de PREMIS con elementos de
metadatos de detalle, es decir, elementos que
no se consideran fundamentales o que están
fuera del ámbito del Diccionario de Datos.
Una relación es una declaración de asociación entre casos individuales de entidades. Por ejemplo, la afirmación «el Objeto
A tiene un formato B» puede considerarse
una relación entre A y B. El modelo PREMIS, sin embargo, trata el formato B
como una propiedad del Objeto A. PREMIS reserva el concepto de relación para
El Diccionario de Datos PREMIS define asociaciones entre dos o más entidades
unidades semánticas. Cada unidad semánti- Objeto o entre entidades de distintos tica especificada en el Diccionario de Datos pos, tales como un Objeto y un Agente.
212
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
El Repositorio de la Facultad Regional
Aceptar/Rechazar: al seleccionar esta
Resistencia
opción se genera un paso en donde antes que el ítem sea publicado deberá pasar
En la Facultad Regional Resistencia por un control de aceptación o rechazo
de la Universidad Tecnológica Nacional por los usuarios habilitados para realizar
(UTN-FRRe), en el marco del proyecto esta acción; sin la posibilidad de modi“Modelización de un repositorio de objetos ficar los metadatos. Este primer control
de aprendizaje para la gestión del conoci- es conveniente cuando se pretende llevar
miento para la UTN-FRRe”, se ha decidi- un control estricto de los ítems que sedo la implementación de Dspace ya que el rán publicados en las colecciones. Al ser
mismo es de código abierto y se adapta a los aceptado este ítem continúa su flujo de
objetivos del proyecto. Este software per- trabajo y pasa a la comunidad; en caso
mite contar con una organización para cap- contrario se devolverá al publicador acomturar y describir material digital, como así pañado por las razones del rechazo del ítem.
también la posibilidad de realizar búsquedas, almacenar y preservar objetos digitales
Aceptar/Rechazar/Editar metadatos:
a largo plazo. Dspace provee una estructura al seleccionar esta opción se adicionará un
de 5 componentes para almacenar la in- paso más al mecanismo anteriormente desformación: Comunidades/Subcomunidades cripto. Además de que el usuario habilitado
(pueden incluir metadatos que describan un pueda aceptar o rechazar los ítems, se agrega
área, departamento, etc); Colecciones (agru- la opción de poder modificar los metadatos
paciones de items formados por metadatos antes de finalizar el proceso de publicación
y archivos); Bundles (paquetes de archivos) del ítem. Al igual que el flujo de trabajo any Bitstreams (archivos almacenados). Estos terior se podrá aceptar, en cuyo caso pasará a
componentes, y en particular las comunida- estar publicado en la comunidad o rechazades y colecciones, pretenden representar la do y deberá comunicarse al publicador sobre
organización que está utilizando el reposito- esta decisión y los motivos de la misma.
rio Dspace. Así por ejemplo, para la UTNFRRe, podríamos definir como ComuniEditar metadatos: en el caso de sedad la Secretaría de Ciencia y Tecnología; leccionar esta opción solo podrán ediuna subcomunidad estaría definida por los tarse los metadatos que describen a
Eventos que organiza esta Secretaría y las un ítem, pero no podrá rechazarse
colecciones estarían dadas por libros, actas para su publicación en la comunidad.
de congresos y resoluciones entre otros.
En relación con los metadatos utilizados
Para una correcta administración de se ha seleccionado una de las opciones prelos ítems que se almacenarán en Dspa- determinadas en Dspace, tomando como
ce, es posible definir flujos de trabajo que base el estándar Dublin Core y agregando
serán controlados por diferentes usuarios los cualificadores[5]:
a medida que el ítem va avanzando en la
aprobación hasta llegar a ser publicado.
- Alternative es un metadato que perLas opciones de flujo de trabajo que se mite incluir un título alternativo al título
pueden definir para el envío y publicación oficial (Title) Alternative extiende al origide un ítem se detallan a continuación: nal de Title.
213
25 - Primeros pasos hacia la Preservación de Objetos de Aprendizaje... SANDOBAL VERON, Valeria et al.
-Created; Valid; Available; Issued; Modified; DateAccepted; DateCopyrighted; DateSubmitted extienden la información contenida en el metadato Date
(Fecha asociada con un evento en el ciclo
de vida del recurso). Son usados cuando se
requiere más de una fecha, y éstas pueden
ser importantes para los usuarios.
-BibliographicCitation es un cualificador del metadato Identifier, que toma
una referencia bibliográfica para el recurso.
Se considera que estos metadatos proporcionan una descripción más significativa
de los ítems que serán publicados en las comunidades que se han creado en el repositorio Dspace.
Resultados y Discusión
A continuación se presenta una propuesta de comparación entre el esquema
de metadatos que utiliza Dspace, el Dublin
Core cualificado; y el diccionario de datos
proporcionado por PREMIS como una
primera aproximación a la preservación de
los objetos de aprendizaje que se almacenan
en el repositorio de la Facultad Regional
Resistencia.
- isVersionOf, hasVersion, isReplacedBy, Replaces, isRequiredBy, Requires,
isPartOf, hasPart, isReferencedBy, References, isPartOf, hasFormat, ConformTo
A continuación se presenta la tabla 1
relacionados todos con el metadato de orique contiene las unidades semánticas del
gen Relation (referencia un recurso relaciodiccionario de datos PREMIS y su posible
nado con el OD)
correspondencia con el estándar DC cualificado utilizado en Dspace. En la tabla 2
- accessRights, License son cualifi- se muestran las unidades semánticas/comcadores del metadato Rights (información ponentes semánticos de PREMIS y su cosobre los derechos contenidos en y sobre el rrespondientes etiquetas sugeridas para ser
recurso)
incorporadas al esquema de metadatos.
Unidades Semánticas/Componentes
Semánticos PREMIS
Etiquetas de metadatos DC cualificado DSpace
ObjectCharacteristics
dc.format.extent
size
format
dc.format
OriginalName
dc.title
Storage
dc.identifier.uri
Relationship
dc.relation.haspart, dc.relation.isbasedon, dc.relation.ispartof, dc.relation.ispartofseries, dc.relation.isversionof,
dc.relation.uri, dc.relation.requires
contentLocation
relationshipType
relationshipSubType
relatedObjectIdentification
Tabla 1: Relación Unidades Semánticas y las etiquetas presentes en el DC cuaificado de Dspace
214
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Unidades Semánticas/Componentes
Semánticos PREMIS
Etiquetas de metadatos que deberían agregarse
al esquema DSpace
ObjectIdentifier
objectIdentifierType
objectIdentifierValue
premis.objectIdentifierType
premis.objectIdentifierValue
ObjectCharacteristics - creatingApplication
creatingApplicationName
creatingApplicationVersion
dateCreatedByApplication
creatingApplicationExtension
premis.creatingApplicationName
premis.creatingApplicationVersion
premis.dateCreatedByApplication
premis.creatingApplicationExtension
Storage - contentLocation
contentLocationType
contentLocationValue
storageMedium
premis.contentLocationType
premis.contentLocationValue
premis.storageMedium
Enviroment -enviromentNote
software
swName
swVersion
swType
hardware
hwName
hwType
premis.enviromentNote
premis.swName
premis.swVersion
premis.swType
premis.hwName
premis.hwType
EventIdentifier
agentIdentifierType
agentIdentifierValue
premis.agentIdentifierType
premis.agentIdentifierValue
EventType
premis.evenDataType
EventDateTime
premis.eventDateTime
AgentIdentifier
agentIdentifierType
agentIdentifierValue
premis.agentIdentifierType
premis.agentIdentifierValue
RightsStatement
rightsStatementIdentifier
rightsStatementIdentifierType
rightsStatementIdentifierValue
rightsBasis
premis.rightsStatementIdentifier
premis.rightsStatementIdentifierType
premis.rightsStatementIdentifierValue
premis.rightsBasis
Tabla 2: Unidades semánticas de PREMIS con su correspondiente etiqueta a ser agregado
215
25 - Primeros pasos hacia la Preservación de Objetos de Aprendizaje... SANDOBAL VERON, Valeria et al.
El diccionario de datos de PREMIS
define la unidad semántica ObjectIdentifier
que sirve para identificar unívocamente al
objeto digital dentro del sistema de preservación. Esta unidad está compuesta por los
componentes semánticos: objectIdentifierType sirve como denominación del dominio
en el que el objeto es único (debería proceder de un vocabulario controlado) y objectIdentifierValue es el valor de ObjectIdentifierType. En este caso resulta necesario agregar
las etiquetas premis.objectIdentifierType y
premis.objectIdentifierValue.
Otra de las unidades semánticas definidas en el diccionario es objectCharacteristic
como aquella que hace referencia a propiedades técnicas aplicables a la mayoría de los
formatos y se encuentra definida por los
componentes semánticos: compositionLevel,
fixity, size, format, creatingApplication, inhibitors y objectCharacteristicsExtension. Para
nuestro análisis se han mapeado los componentes size y format con las etiquetas de
metadatos dc.format.extent y dc.format. En
el caso de size y dc.format.extent permiten
indicar el tamaño de bytes de un fichero o
cadena de bits almacenado en el repositorio.
Esto permitiría desde el punto de vista de
la preservación asegurar que el tamaño del
documento recuperado es efectivamente el
mismo que cuando se guardó. Ahora bien,
para format y dc.format permite establecer
el formato de un fichero o cadena de bits.
En este punto es importante indicar que
para mayor detalle el esquema de metadatos seleccionado cuenta con las etiquetas:
dc.format.medium, dc.format.mimetype; utilizándose dc.format para indicar cualquier
otro formato que no esté especificado en los
cualificadores mencionados. Esta especificidad de los cualificadores brinda mayores
detalles, que resultan imprescindibles en las
actividades de preservación y nos permite
216
conocer, tener más información sobre el objeto almacenado. Entre los componentes semánticos de objectCharacteristic se encuentra creatingApplication que permite definir
la información relacionada con la aplicación
con la que se ha creado el objeto; además
este componente está compuesto por: creatingApplicationName utilizado para indicar
el nombre del programa con la que se ha
creado el objeto; creatingApplicationVersion
determina la versión del programa y dateCreatedByApplication establece la fecha y
hora (al menos aproximada) de creación del
objeto. En este caso se considera necesaria la inclusión al esquema de las siguientes
etiquetas: premis.creatingApplicationName,
premis.creatingApplicationVersion y premis.
dateCreatedByApplication.
También se incluye como unidad semántica de PREMIS originalName donde
se guarda el nombre del objeto digital tal
cual es entregado o harvesteado por el repositorio, en este caso se mapea con la etiqueta dc.title considerando que en la misma se
guarda el nombre original del objeto y no se
modifica el mismo, cualquier modificación
al título deberá ser registrado en la etiqueta
dc.title.alternative.
En cuanto a la unidad semántica Storage
que permite almacenar información acerca de dónde y cómo se almacena un objeto digital en un repositorio cuenta con dos
componentes semánticos el contentLocation
que resguarda la información necesaria para
recuperar un fichero y storageMedium que
hacer referencia al soporte físico de almacenamiento o bien a un sistema que maneja
el soporte, teniendo como objetivo definir
cómo y cuándo hacer las migraciones. En
el caso del componente contentLocation
contamos con información con la etiqueta
dc.identifier.uri; sin embargo se considera
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
necesario agregar además premis.contentLocationType y premis.contentLocationValue
para los casos de los tipos Handle, NTF y
EXT3. Para el componente storageMedium
se considera que debe agregarse al esquema
la etiqueta premis.storageMedium.
Otro componente semántico de Enviroment, es Hardware que sirve para indicar
los componentes de hardware necesarios
para que el software indicado en swName
funcione. este componente tiene como subcomponentes a:
Para la unidad semántica Enviroment
que se utiliza para guardar una combinación
de información referente al hardware y software de apoyo a la utilización del objeto digital. Esta unidad tiene como componentes:
environmentCharacteristic, environmentPurpose, environmentNote, dependency, software,
hardware, environmentExtension. Nuestro
análisis incluye a los componente de enviromentNote, software y hardware considerando que el uso de los componentes es
opcional, aunque si lo usamos al menos uno
de ellos debe estar presente. En el caso de
enviromentNote, que contiene información
adicional sobre las características del entorno que se consideran relevantes para obtener una mayor conocimiento del mismo, se
agrega la etiqueta premis.enviromentNote.
Para hacer referencia al componente software que se utiliza para indicar el software
necesario para visualizar o utilizar el objeto
digital se agregaron etiquetas por cada una
de sus subcomponentes, a saber:
- hwName, en este subcomponente se
puede indicar el fabricante, modelo y versión, al esquema propuesto se agregará premis.hwName.
- swName se agregó premis.swName
que se utiliza para indicar el nombre del
software y empresa de software
- swVersion se agregó premis.swVersion que se utiliza para indicar la versión del
software referenciado en swName
- swType se incluye premis.swType
que se utiliza para indicar la clase o categoría del software, por ejemplo: renderer,
ancillary, operatingSystem, driver entre
otros.
- hwType, este subcomponente se
utiliza para indicar la clase o categoría del
hardware, algunos valores posibles son:
procesador, memoria, dispositivo entrada/
salida, almacenamiento. A la estructura de
metadatos se agrega premis.hwType.
En el caso de la unidad semántica Relatioship, que permite describir la información de la relación existente entre este
objeto digital y otro u otros objetos digitales diferentes, el diccionario de datos
PREMIS propone la incorporación de los
componentes semánticos relationshipType, relationshipSubType, relatedObjectIdentification y relatedEventIdentification. Para
hacer referencia a estos componentes se
propone utilizar las etiquetas de metadatos
de DC: dc.relation.haspart, dc.relation.isbasedon, dc.relation.ispartof, dc.relation.ispartofseries, dc.relation.isversionof, dc.relation.uri
y dc.relation.requires. Considerándose que
contiene el detalle suficiente para conocer
con que otros objetos digitales está relacionado el objeto digital descripto.
Hasta aquí se han descripto las unidades y componentes semánticos de la entidad objeto; como se describió en la sección
anterior PREMIS propone incluir datos
relacionados con lo que se denomina entidad acontecimiento, agente y derecho. En este
sentido, como una primera aproximación se
217
25 - Primeros pasos hacia la Preservación de Objetos de Aprendizaje... SANDOBAL VERON, Valeria et al.
consideró agregar las las etiquetas de meta-Para el objeto derechos, se analizó la
datos para las unidades semánticas obliga- incorporación de las unidades semánticas
torias para cada entidad, como se describe a rightsStatement y rightsBasis. En el caso de
rightsStatement que permite identificar los
continuación:
derechos que posee o han sido otorgados al
-Para el objeto acontecimiento se tu- repositorio para realizar ciertas actividades;
vieron en cuenta las unidades semánticas tiene como componentes rightsStatementIEventIdentifier, EventType y EventDateTi- dentifier que se utiliza para identificar uníme. En el caso EventIdentifier que se utiliza vocamente la declaración de derechos en el
para identificar unívocamente el aconteci- sistema del repositorio de preservación, para
miento ocurrido dentro del repositorio. Los lo cual se agrega la etiqueta premis.rightsStacomponentes semánticos son eventIdenti- tementIdentifier; rightsStatementIdentifierfierType para establecer el nombre del domi- Type se utiliza para designar el dominio en
nio en el cual el identificador del aconteci- el cual el identificador de la declaración de
miento es unívoco, en este caso se agrega la derechos es único, se agrega para indicar
etiqueta premis.eventIdentifierType; y even- esto la etiqueta premis.rightsStatementItIdentifierValue donde se especifica el valor dentifierType y rightsStatementIdentifierVade eventIdentifierType, la etiqueta agregada lue que es el valor concreto de rightsStatepara este caso es premis.eventIdentifierValue. mentIdentifierType, para la cual se agrega
En el caso del componente EventType que la etiqueta premis.rightsStatementIdentifierse utiliza para categorizar la naturaleza de Value. Para la unidad semántica rightsBasis
un acontecimiento, como ser: E77 - Ingest que es una designación que sirve de base
; se incluye la etiqueta premis.EventType. para los derechos o permisos descritos en
Para el componente EventDateTime utili- el rightsStatementIdentifier, donde algunos
zado para indicar la fecha y la hora exactas valores posibles son: copyright, licencia, doo bien rango de las mismas durante el cual minio público, uso legítimo, entre otros;
se asigna la etiqueta premis.rightsBasis.
se ha producido un acontecimiento
-Para el objeto agente se analizó la
unidad semántica agentIdentifier, cuya definición tiene por objetivo identificar unívocamente al agente del repositorio. Esta
unidad está formada por los componentes
agentIdentifierType y agentIdentifierValue.
En el caso de agentIdentifierType se utiliza para indicar el nombre del dominio en
el cual el identificador del agente es unívoco, como por ejemplo: LCNAF, SAN,
MARC Organization Codes, URI; para
este componente se agrega la etiqueta premis.agentIdentifierType. Para el componente
agentIdentifierValue se agrega premis.agentIdentifierValue que indica el valor de agentIdentifierType.
218
Conclusiones
El trabajo aquí descrito es considerado
como una primera aproximación hacia la
preservación de los objetos de aprendizaje
almacenados en el repositorio de la Facultad Regional Resistencia. Si bien, consideramos que se deben tener en cuenta otras
cuestiones como ser las técnicas y las organizativas, creemos que es un puntapié inicial
para llevar esta importante actividad dentro
de un repositorio que pretende ser la cara
visible de las producciones realizadas en el
ámbito académico- científico-tecnológico.
Esta propuesta pretende llevarse a la etapa
de implementación, realizar las pruebas y
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
los ajustes necesarios; además de avanzar en servación, como ser la actualización, mantecuestiones técnicas relacionadas con la pre- nimiento, emulación y migración.
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standards/premis/
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219
26 - Vinculación y transferencia de conocimientos en la Universidad... WILSON, María Lucrecia et al.
Vinculación y transferencia de
conocimientos en la Universidad
Nacional del Litoral
WILSON, María Lucrecia1, MAMMARELLA, Enrique José2
Resumen
propone con mayor fuerza, la necesidad de
generar renovados procesos de vinculación
En general, las Universidades Nacio- entre la Universidad y las organizaciones del
nales Argentinas, luego de recuperar su medio socio-productivo y gubernamental.
autonomía en 1985, debido a un contexto totalmente desfavorable respecto a la
EL objeto del presente trabajo es
situación del Estado Nacional, comen- analizar la política de vinculación de Unizaron en los años 90s a llevar adelante versidad Nacional del Litoral, con el fin espolíticas de vinculación con su entorno. tudiar el modelo de transferencia aplicado
en la región Litoral-Centro del país, como
Acompañando a las Universidades, así también dimensionar al grado de allas actividades de vinculación tecnológica cance que tiene esta política en la región.
y transferencia de conocimientos ocuparon
el centro de las políticas públicas hacia secIntroducción: Políticas de Vintor socio-productivo, y se llevaron adelante culación Tecnológica de la UNL
diversos mecanismos promocionales que
tuvieron un fuerte impacto en la generaliLa Universidad Nacional del Litoral es
zación de nuevas modalidades.
una institución pública dedicada a la educación superior, la investigación científiEn este contexto, la Universidad ca, el desarrollo tecnológico y la extensión
Nacional del Litoral (UNL) ha venido ins- de sus actividades al medio, incluyendo la
trumentado, desde hace más de tres déca- transferencia de conocimientos a la sociedas, políticas concretas de promoción de la dad en general y de tecnología al sistema
innovación y transferencia de los resultado productivo. Desde sus inicios ha contride la investigación, las cuales tienen por ob- buido con la sociedad, brindando enseñanjetivo asegurar su apropiación por parte del za de calidad, buscando y creando nuevos
tejido económico y social. Esta situación conocimientos y volcándolos al medio a
1
Especialista en Gestión de la Investigación y de la Transferencia de Conocimiento, Universidad Politécnica de Valencia, INGENIO, España. Facultad de Ingeniería Química – Universidad Nacional del Litoral
Santiago del Estero 2829 – Santa Fe, Argentina - [email protected] – 0342 154 398418
2
Doctor en Ingeniería Química, Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química – Universidad Nacional del Litoral. Santiago del Estero 2829 – Santa Fe, Argentina - [email protected] .
220
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
través de diversas producciones culturales,
científicas y técnicas y formando profesionales con destacadas actuaciones en la vida
pública, social, artística y productiva regional. La creación de la UNL, en 1919, como
universidad nacional, fue un corolario de
de un proceso que comenzó sobre la base
de la Universidad Provincial de Santa Fe,
que había iniciado sus actividades en 1889.
Actualmente, sus diez facultades e institutos que se encuentran distribuidos en
cuatro ciudades: Santa Fe, Esperanza, Reconquista y Gálvez, todas de la provincia
de Santa Fe. Estos espacios conforman un
ambiente propicio para la formación de
45.114 estudiantes y el trabajo de 3.357
docentes, de los cuales más de la mitad desarrollan tareas de investigación, extensión
y transferencia. En esta casa de estudios se
brindan 31 carreras de pre grado, 49 carreras de grado y 79 carreras de postgrado.
Teniendo en cuenta que las capacidades científicas y técnicas son consideradas la principal fuente de riqueza en
una sociedad moderna y pueden definirse
como las potencialidades adquiridas por
profesionales altamente calificados, desarrolladas en organizaciones generadoras
de conocimientos y experiencias capaces
de vincularlas con necesidades y convertirlas en una eventual utilización aplicada.
del medio socio-productivo y gubernamental. Para implementar políticas de ciencia,
tecnología e innovación y contar con estrategias y metodologías que aseguren una
adecuada vinculación con los sectores productivos y de servicios es fundamental contar
con una unidad de interfaz que contenga:
• Recursos humanos capacitados específicamente para abordar la temática
• Inversión de recursos financieros en la
estructuración de una unidad operativa.
• Capacidad de llevar adelante aspectos relacionados con la vinculación, sobre la utilidad de los resultados,
el beneficio de la innovación, cuestiones jurídico legales y económicos de los
acuerdos, la propiedad intelectual, etc.
Medición de la relación de la UNL con
su entorno
La medición confiable de la innovación es fundamental en el diseño de políticas
públicas. Esta acción ayuda a los responsables
de elaborar políticas a evaluar su eficiencia y
la del gasto que representan, así como a calcular la contribución de esta actividad para
alcanzar objetivos sociales y económicos.
En este sentido y dado que los
gobiernos nacionales y locales deben basar sus decisiones de asignación de recursos con bases técnicas, es necesario
contar con un sistema de indicadores
que sustenten estas políticas y ayuden
a evaluar el resultado de las mismas.
En este sentido, la UNL ha venido
instrumentado, desde hace más de tres décadas, políticas concretas de promoción de
la innovación y transferencia de los resultado de la investigación, las cuales tienen por
objetivo asegurar su apropiación por parte
del tejido económico y social. Esta situación
De la misma manera en la Universipropone con mayor fuerza, la necesidad de dad Nacional del Litoral debe desarrogenerar renovados procesos de vinculación llar y/o adoptar indicadores para medir
entre la Universidad y las organizaciones su desempeño interno y externo, ya que
221
26 - Vinculación y transferencia de conocimientos en la Universidad... WILSON, María Lucrecia et al.
9.Prácticas en organizaciones no acase hace necesario contar con un sistema
démicas
de indicadores de vinculación tecnológica
que demuestre la evolución de diferentes
10.Cursos y actividades de formación
actividades llevadas adelante por la Universidad, como así también, que brinde
Aplicación de los indicadores
una herramienta de consulta para adoptar
1.Presencia de la vinculación en las
nuevas políticas de gestión en la materia.
prioridades políticas de la UNL
Selección de indicadores.
Plan de Desarrollo Institucional 2000 La selección de indicadores fue
realizada en base al “Manual de Indicadores de Vinculación de la universidad
con el entorno socioeconómico”: un marco para la discusión; de Pablo D’Este;
Elena Castro Martínez; Jordi MolasGallart. Mayo de 2009. OEI – AECID.
2009
La Universidad instrumentó el Plan
de Desarrollo Institucional 2000-2009 sobre la base de los procesos de evaluación
institucional (interna y externa) que permitieron elaborar diagnósticos, señalar debilidades, fortalezas, vacancias y potencialidades. Se articuló sobre seis ejes estratégicos
en torno a Gobierno, Estudios, Investigación y Desarrollo, Vinculación Tecnológica, Vida Universitaria y Extensión Social y
Cultural.
Los indicadores que se estudiarán son aquellos con los que se cuenta
la información relevada y sistematizada en el Informe Institucional de la Universidad Nacional del Litoral del año
- Una Universidad en la búsqueda per2013. El período de estudio comprende
los años 2009, 2010, 2011, 2012 y 2013. manente de ampliar las fronteras del conocimiento en un adecuado equilibrio entre la in Los mismos se presentan a conti- vestigación fundamental y la orientada hacia
objetivos específicos para beneficio de toda la
nuación:
sociedad.
1.Presencia de la vinculación en las
- Una Universidad que interactúe con
prioridades políticas de la UNL
el sector productivo y el Estado, generando el
ambiente propicio para los procesos de innova2. Dedicación de recursos
ción científica y tecnológica necesarios para el
3. Dotación de estructuras para la vin- desarrollo sustentable de la región.
culación
Plan de Desarrollo Institucional 20104.Procesos y documentación de acti- 2019: “Hacia la Universidad del Bicentenavidades de vinculación
rio”
5.Comercialización de tecnología
Hacia finales de 2010, los Órganos Co6.Emprendimientos
7. Asesoramiento y consultoría
8.Contratos de I+D
222
legiados de Gobierno aprobaron el Plan de
Desarrollo Institucional 2010-2019 “Hacia
la Universidad del Centenario”. Este documento provee los lineamientos políticos
institucionales para el planeamiento y la
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
gestión en todas las Áreas, Unidades Académicas, Escuelas e Institutos dependientes
de la Universidad; siendo éste el segundo
ejercicio de planeamiento para el desarrollo
(precedido por el PDI 2000-2009).
to en todas las disciplinas, cultivándolo en la
enseñanza, la investigación y desarrollo y la
extensión; y asumir el compromiso con el desarrollo de la Nación, en conexión con el mundo
y mediante la cooperación con el Estado y el tejido social, cultural y productivo de su área de
- Cooperación prioritaria con la inno- influencia, con epicentro en la ciudad de Santa
vación en el entorno y conexión con una amplia Fe…”
red de internacionalización.
Organigrama de la Universidad NacioEstatuto de la Universidad Nacional del nal del Litoral y Facultad de Ingeniería
Litoral
Química.
Aprobado en Sesión Extraordinaria de
El objetivo de presentar la estructula Asamblea Universitaria 4 de octubre de ra de la Universidad en tres de sus compo2012 Resolución A.U. N° 04/12, Publicado nentes es mostrar cómo interactúan entre
en el Boletín Oficial N° 32.609 de fecha 27 ellos de manera bidireccional respecto a las
de marzo de 2013, ordenado por Resolu- políticas de vinculación tecnológica que se
ción N° 480/2013 del Ministerio de Edu- llevan adelante.
cación.
La Universidad cuenta con la Se“Artículo 2°: Corresponde a la Universi- cretaría de Vinculación Tecnológica y Dedad en el marco del principio constitucional sarrollo Productivo, en la unidad central y
del desarrollo humano, promover los valores por ejemplo, con la Secretaría de Relaciones
democráticos y la igualdad de oportunidades y con el Medio en la Facultad de Ingeniería
posibilidades, con inclusión y sin discrimina- Química.
ción alguna; proveer al avance del conocimien2. Dedicación de recursos
223
26 - Vinculación y transferencia de conocimientos en la Universidad... WILSON, María Lucrecia et al.
3. Dotación de estructuras
4.Procesos y documentación de actividades de vinculación
5.Comercialización de la Tecnología
224
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
6.Emprendimientos
7. Asesoramiento y consultoría
8.Contratos de I+D
225
26 - Vinculación y transferencia de conocimientos en la Universidad... WILSON, María Lucrecia et al.
9.Prácticas en organizaciones no académicas
10.Cursos y actividades de formación
Conclusiones finales
• Generar las estructuras para implementar
estas políticas, tanto en la misma Universidad
La experiencia general de la UNL en como en el entorno con el cual se vincula.
actividades asociadas a la producción de
conocimientos y la posibilidad de su apro• Ser proactiva en el desarrollo de nuepiación por parte de la sociedad y el siste- vas soluciones jurídico administrativas
ma productivo lleva más de treinta años. para encarar los nuevos desafíos de la actividad, adecuándose a los escenarios que
Desde la inclusión de estas po- se generan con la evolución de la misma.
líticas en su plan de desarrollo institucional hasta la creación de las estructu• Capacitación constante de recursos
ras internas de gestión y herramientas humanos especializados en la materia.
de administración que permitan instru• Capitalizar la experiencia adquirida en
mentar estas acciones institucionales.
las etapas previas para volcarla en las nuevas.
Como se puede observar del anáCon lo expuesto anteriormente, podelisis de los indicadores, la Universidad mos concluir que la Universidad Naciofocaliza estas políticas basándose en: nal del Litoral, transfiere conocimientos a
través se consultorías y de transferencia de
nkow how, y particularmente con la incorporación de sus graduados al sistema socio-productivo que las contienen, como así
también, fomentando la cultura empren• Mantener estas estrategias a través dedora, con el objeto de crear de empresas
de las distintas gestiones de gobierno de de base tecnológica y productiva innovadola Universidad por más de treinta años. ras que fortalezcan y potencien la región.
• Implementación de estrategias activas en
vinculación y transferencia de conocimientos con el medio socio-productivo, principalmente en la región litoral-centro del país.
226
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Referencias Bibliográficas
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cional, Universidad Nacional del Litoral.
Ciencia, Tecnología, Sociedad e Innovación. Diciembre 2001. Número 1
227
27 - Estudio comparativo de prevalencia de enfermedad.. MARTINEZ, Silvina M. et al.
ESTUDIO COMPARATIVO DE
PREVALENCIA DE ENFERMEDAD DE
CHAGAS EN ZONAS RURALES Y
URBANAS DEL NORDESTE ARGENTINO
Bqca. Martinez, Silvina M.; Esp. Goicoechea, Patricia N.;Bqca. Serrano, Natalia A.; Bqco. Leyes Pedrozo, Ariel E.; Esp. Gauna Pereira, María del Carmen;
Esp. Reyes, Alberto Daniel (*)
RESUMEN
un 79% (N=80) de estos correspondían a
la provincia de Chacoy un 21% a la proEn el presente trabajo, se informa la vincia de Corrientes del 21 % (N=21).
incidencia acumulada de casos positivos de enfermedad de Chagas en adultos
En la provincia de Chaco el 94%(N=75)
y niños con edades comprendidas entre de casos positivos eran pobladores rurales y
2 y 79 años, en poblaciones de bajos re- sólo un 6% (N=5) pobladores urbanos. Por
cursos de Chaco y Corrientes.Se realizó edades, la distribución encontrada fue niños
en el marco del PROGRAMA UNNE (menores de 18 años) 25% (N=25) y adultos
SALUD durante los años 2012 y 2013. 54%(N=55). Por otra parte, en la Provincia
de Corrientes la serología positiva de la poSe obtuvieron 1.233 muestras de sangre blación estudiada, tuvo una distribución divenosa a cuyos sueros se realizó inmuno- ferente: pobladores rurales 5%(N=1) y poserología mediante dos metodologías di- bladores urbanos 95% (N=20), con un 3%
ferentes: Hemaglutinación Indirecta con de niños infectados(N=3) y un 18%(N=18)
Chagatest con valor de corte 1/32 y En- de adultos. Los resultados muestran una
zimoinmunoensayo con Chagatest ELI- seroprevalencia significativa de la enferSA v.3, considerando reactivas a aquellas medad en la población estudiada, prinmuestras que resultaron positivas por am- cipalmente en zonas rurales de Chaco.
bas técnicas. Del total de personas atendidas, 101 presentaron infección parasitaria
Palabras clave: Seroprevalencia – Cha(8%). Al analizar el lugar de residencia de gas – Poblaciones carenciadas – Epidemiolos pacientes seropositivos, se observó que logía – Transmisión vectorial
(*) Laboratorio de Bioquímica Aplicada- FaCENA, Universidad Nacional del Nordeste (UNNE) Corrientes, Argentina. Av. Libertad 5470. Tel: 03794-561002. E-mail: [email protected]
228
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
ABSTRACT
This work reports the collected incidence
of positive Chagas disease cases in adults and
children from 2 to 79 years old, in low income
population of Chaco and Corrientes. This work
was carried out during 2012 and 2013 as part
of the UNNE HEALTH PROGRAMME.
1.233 venous blood samples were taken and
their serums were treated with immunoserology by means of two different methodologies:
Indirect Hemagglutination with Chagatest
with cut value 1/32 and enzymoimmuno assay with ELISA Chagatest v.3, considering
reactive those samples that were positive for
both techniques. From the total of the attended people, 101 showed parasitic infection
(8%). When analyzing the place of residence of the seropositive patients, we observed
that 79% (N=80) of them belonged to Chaco
province and 21 % to Corrientes province.
In Chaco province 94% (N=75) of positive cases were rural inhabitants and only
6% (N=5) urban ones. According to ages, the
distribution found was 25% (N=25) children (under 18 years old) and 54% (N=55)
adults. On the other hand, in Corrientes province the positive serology of the studied population had a different distribution: rural
inhabitants 5% (N=1) and urban ones 95%
(N=20), with 3% of infected children (N=3)
and 18% (N=18) of adults. The results show
a meaningful seroprevalence of the disease in
the studied population, mainly in rural areas.
INTRODUCCIÓN
La enfermedad de Chagas es una afección parasitaria hemática e hística causada
por el protozoo Trypanosomacruzi, hematófago que anida en los tejidos especialmente
miocárdico, produciendo en el 25% de los
afectados lesiones cardíacas irreversibles
luego de un largo período evolutivo. La infección es transmitida principalmente por
vía vectorial a partir de insectos hemípteros
comúnmente llamados vinchucas, capaces
de infectar a través de sus deyecciones.Esta
forma de transmisión vectorial ocurre principalmente en las áreas rurales y está relacionada con las características de construcción
de las viviendas y de los lugares destinados a
los animales (chiqueros, gallineros, corrales)
o al almacenamiento. La transmisión madre-hijo y por transfusiones. Otras formas
menos frecuentes son por trasplantes de órganos de un individuo infectado a uno sano
o por ingesta de alimentos contaminados1.
El Chagas constituye uno de los problemas de salud pública más graves de
América Latina. Esta endemia ha dejado de estar circunscrita exclusivamente al
mundo rural, a los contextos de pobreza y
a Latinoamérica debido a los fenómenos de
migración,urbanización y globalización de
las últimas décadas.2
Key words: Seroprevalence - Chagas –Underservedpopulations - Epidemiology - Vector
Por ser el nordeste argentino zona de
Transmission
mediano y alto riesgo de transmisión vectorial, el objetivo del presente estudio esdeterminar la seroprevalencia del mal de Chagas
en pobladores de escasos recursos de áreas
rurales y urbanas de las provincias de Chaco
y Corrientes.
229
27 - Estudio comparativo de prevalencia de enfermedad.. MARTINEZ, Silvina M. et al.
MATERIALES Y MÉTODOS
El trabajo es de tipo epidemiológico, retrospectivo y transversal.
Poblaciones y muestras:
Se instalaron puestos bioquímicos en
escuelas de barrios carenciados y zonas
rurales aledañas a localidades de Chaco y
Corrientes como servicio a los pobladores,
entre los meses de marzo y noviembre de
los años 2012-2013.
Las zonas rurales visitadas en Corrientes correspondieron a las localidades de San
Miguel, Itati, Ituzaingó e ItaIbate. Corrientes Capital como zona urbana en sus barrios
de la periferia de la ciudad.En la provincia
deChaco fueron visitadas las localidades rurales de Quitilipi, Presidencia de La Plaza,
Villa Berthet y como zona urbana barrios
ubicados en la periferia de la ciudad de Resistencia.
Procedimientos para la recolección de
información:
El trabajo fue llevado a cabo por profesionales bioquímicos, docentes de la Facultad y alumnos que realizan la Práctica
Profesional de la carrera Bioquímica. En
el transcurso de los 2 años, compartieron
la experiencia en trabajo de campo más
de 15 alumnos que fueron adiestrados en
elcorrecto manejo de los materiales y metodología de trabajo, como así también las
normas básicas de bioseguridad.
A cada participante del programa, se le
explicó en detalle los propósitos del estudio
a realizar, los exámenes que se llevarían a
cabo y luego de unaencuesta para obtener
datos generales de las personas, se procedió
a la firma de consentimiento informado (en
caso de ser menores, se solicitó la firma a los
padres o tutores).
Se tomaron muestras de sangre venosa a
cuyos sueros se realizó inmunoserología de
La muestra total de pacientes atendidos Chagas. El procesamiento se realizó en el
fue 1.233, distribuidas en Corrientes: 572 Laboratorio de Bioquímica Aplicada.
(296 personas ubicadas en zona rural y 276
en zona urbana) y Chaco: 661, 523 habiAnálisis estadístico: Se realizó un anátantes de zona rural y 138 de zona urbana. lisis descriptivo utilizando Microsoft Excel
2010.
Criterios de inclusión: Se incluyeron a
todas las personas que acudieron, de ambos
sexos, nativas o que residan en el lugar seleccionado por lo menos cinco años en forma continuada.
Criterios de exclusión: Se excluyeron a
las personas con deficiencia mental, dificultad de expresión, de discernimiento autónomo y a personas en tránsito.
230
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Definiciones operacionales
RESULTADOS
A cada suero obtenido, se realizó inmuDe un total de 1.233 muestras analizanoserología de Chagas mediante dos técni- das, con edades comprendidas entre 2 y 79
cas distintas:
años, 101 presentaron infección parasitaria.
Esto indica una seroprevalencia del8,2%
• Hemaglutinación Indirecta con (IC95 7,1%-10,3%) en el lapso estudiado.
HAI Chagatest (Wiener lab) con valor de FIGURA 1.
corte 1/32.
De las 661 muestras analizadas corres•Enzimoinmunoensayo con Chaga- pondientes a la provincia de Chaco, 80
resultaron positivas por las dos técnicas,
test ELISA v.3 (Wiener lab).
lo que indica una prevalencia de 6,5% de
Se consideraron reactivas aquellas mues- infección por Tripanosoma cruzi, la mayoría
tras con las que se obtuvo un resultado po- perteneciente a zonas rurales (94%).
sitivo por ambas técnicas.
Tabla 1: número de pacientes seropositivos por provincia
FIGURA 1. Distribución de pacientes seropositivos por provincia
231
27 - Estudio comparativo de prevalencia de enfermedad.. MARTINEZ, Silvina M. et al.
En la provincia de Corrientes de las 572
personas atendidas, se encontró una prevalencia de 1,7% (N=21) de infección por T.
cruzi, de las cuales 20 pertenecían a la zona
urbana.TABLA 1.
fectados en las dos provincias: Chaco 54%
y Corrientes 18%. Figura 2. No obstante,
la cifra de niños y adolescentes (menores
de 18 años) resulta preocupante, ya que 28
menores resultaron infectados por T. cruzi,
De los 101 pacientes seropositivos, se de los cuales 25 residen en Chaco y 3 en
observó un mayor porcentaje de adultos in- Corrientes.TABLA 2.
TABLA 2.Distribución de pacientes seropositivos por edades
FIGURA 2 - Distribución etaria de pacientes seropositivos por provincia
CONCLUSIÓN
Los resultados muestran una seroprevalencia significativa de la enfermedad en
la población estudiada. En la provinciade
Chaco la enfermedad presenta mayor prevalencia en sus zonas rurales, no así en Corrientes donde el principal aporte a la pre232
valencia de la enfermedad está en su zona
urbana. Esto podría deberse a las condiciones climáticas-ambientales muy propicias
para el desarrollo del vector en el Chaco,
distintas a las de Corrientes. Además, al ser
dos provincias tan cercanas existe un constante intercambio de población que favorecería a la diseminación de la enfermedad.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
BIBLIOGRAFÍA
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Health Organization; 2002. 115 p.
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233
28 - Medición de Contenido de Distorsión Armónica en Corrientes. ESQUIVEL, Luis Alberto
Medición de Contenido de Distorsión
Armónica en Corrientes y Tensiones en
B.T. en el Instituto de Cardiología de
Corrientes, y Comparación con
resoluciones ENRE
Luis Alberto Esquivel (*)
Resumen
En este trabajo se muestran el análisis
de los resultados de medición de contenido
de distorsión armónica en tensiones y corrientes, realizada con un registrador Fluke
1735 en cada uno de los tres interruptores
de acometida en Baja Tensión de la instalación eléctrica del Instituto de Cardiología
“Juana Francisca Cabral” de la Ciudad de
Corrientes. El proceso de medición se extendió por 24 hs para el registro de armónicas en cada uno de los puntos de medición.
Los valores de armónicos obtenidos en los puntos de medición se comparan
con los valores máximos admisibles establecidos en las Resoluciones ENRE 99/97
y ENRE 184/2000. La determinación de
la situación de los valores medidos en relación dichos límites permite la evaluación
cualitativa del estado de la instalación del
Instituto, específicamente en lo que respecta a armónicas de tensión y corriente.
Es presente es un resumen del trabajo que
él presentará a la Cátedra Proyecto Final.
Lugar de Trabajo: Instituto de Cardiología de Corrientes “Juana Francisca
Cabral”.
1.1- Distorsión armónica, definiciones.
La distorsión armónica es producida por
el empleo de dispositivos no lineales, donde
la corriente no es proporcional con la tensión
aplicada, como puede verse en la Fig. 1.1:
El autor cursa el 5º año de Ingeniería
Eléctrica en la Facultad de Ciencias Exactas Fig. 1.1: Generación de corriente distorsionada por
resistencia no lineal
y Naturales y Agrimensura de la UNNE.
(*) Ingeniería Eléctrica. FaCENA – UNNE. [email protected] - TEL: +54 (0379) 154 777123 - DOMICILIO
DEL AUTOR: Los Charrúas Nº 3187. Corrientes Capital. CP 3400
234
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Una onda periódica puede siempre ser al matemático que describió el concepto.
descompuesta en una serie de funciones
Cada una de las componentes cisenoidales (armónicas) de frecuencias que
tadas posee magnitud, fase y secuencia.
son múltiplos enteros de la fundamental
más una componente de corriente conti La Fig. 1.2 muestra un ejemnua, denominada Serie de Fourier, en honor plo simple de descomposición típica:
Fig. 1.2: Descomposición en armónicas de una onda distorsionada típica
La expresión analítica del enunciado de
Fourier es la siguiente:
Donde:
i: orden de la armónica 1,2,3,…,n.
Ci: amplitud de la componente de orden i.
ao: amplitud de la componente de continua.
La representación de la distorsión de onda como
sumatoria de armónicas individuales, permite.
: frecuencia angular, =2f con f: frecuencia
fundamental
i: ángulo de fase de la armónica i.
1.2- Valor eficaz, THD y TDD.
• Que en una red lineal cada componente armónica pueda tratarse en forma individual.
La medida más común para cuantificar la presencia de armónicas es el THD
• Para cada componente puedan utilizarse las herramientas clásicas de Corriente alterna
(Distorsión Armónica Total), que indica
•La descomposición armónica es compatible con el contenido armónico de una onda, pulos instrumentos de medición.
diendo tratarse de tensión o corriente.
•La fijación de límites tolerables individuales de
perturbación por armónica.
235
28 - Medición de Contenido de Distorsión Armónica en Corrientes. ESQUIVEL, Luis Alberto
El THD de la tensión es una meDonde Mh es el valor eficaz de la componente armónica de orden h de la magnitud M. dida significativa, pero el de la corriente puede ser muy alto pero no afectar al
El THD es una medida del va- sistema debido a lo pequeño de la color eficaz, expresada en por ciento. En rriente total. Por esto, surge el TDD:
Argentina y países vecinos se lo denomina Tasa de Distorsión Total: TDT.
La Distorsión Total de Deman- te en vacío de un transformador con un
da (TDD) indica el contenido armóni- elevado contenido de armónicas, pero
co de la corriente, en relación porcentual que afecta solo ligeramente al sistema.
a la máxima corriente demandada registrada durante el período de estudio.
Un armónico de orden particular,
también se puede normalizar con resEsta última definición es importante
para evitar sobredimensionar el proble- pecto a la fundamental o al máximo rema, como en el caso típico de la corrien- gistrado durante el período en estudio.
2. Normativa argentina.
mas técnicas, que a tales fines, establezca el
ENTE NACIONAL REGULADOR DE
En nuestro medio la Calidad de Po- LA ELECTRICIDAD”. [Artículo 26]
tencia se comenzó a reglamentar a partir de la “Ley Nº 24.065 de Energía
El ENTE REGULADOR “deberá estiEléctrica”, promulgada en el año 1992. mular las inversiones en construcción y mantenimiento de instalaciones. Mediante desEsta ley fue seguida por el Decre- cuentos en la facturación a usuarios finales en
to Nº 1398/92 reglamentario de la caso que el distribuidor no dé cumplimiento a
Ley Nº24.065. En ella se señala que: las normas de calidad de servicio establecidas
en su contrato de concesión”. [Articulo 41].
“Los criterios para determinar las especiEn este Decreto se definen los conficaciones mínimas de calidad de la electricidad que se coloque en el sistema de transporte ceptos de Calidad de Servicio, Calidad
y/o distribución deberán ajustarse a las nor- del Producto y Calidad de Servicio Co236
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
mercial. También se establece que el
Resulta de particular interés para este
concesionario es quien determina, a su trabajo lo siguiente:
criterio los trabajos e inversiones que es-El límite de emisión individual para
catime necesarios para dar cumplimiento
corrientes
armónicas se obtiene para cada
a las normas establecidas por el ENRE.
intensidad armónica y se determina en funEl ENRE debe instruir al conce- ción de la potencia contratada y el nivel de
tensión. Según el tipo de usuario, los límisionario que realice las campañas de
tes se dan en amperes para BT y potencia
medición, y organice base de datos contratada menor a 10 KW, o en valores
con los resultados de esta campaña. porcentuales para potencias mayores. Estos
porcentajes se especifican para el orden de
2.1. Resolución ENRE 99/97 cada armónica en particular, de acuerdo a la
(Control a los usuarios).
tabla siguiente
Tabla 2.1: Límites de armónicas de corrientes, en función de la tensión de suministro.
237
28 - Medición de Contenido de Distorsión Armónica en Corrientes. ESQUIVEL, Luis Alberto
Entre los considerandos de la Resolu- permite que el 5% de las mediciones sean
mayores que los límites que se presentó en
ción citada se enuncia lo siguiente:
la Tabla 2.1. En términos estadísticos, esta
“…el Límite de Emisión Individual para tabla expone los percentiles 95 máximos
cada usuario tiene una probabilidad de 5% de admisibles, es decir, del total de valores medidos, el 95% del deben ser menores que
ser superado”.
los que figuran en la Tabla 2.1.
NOTA: Para este trabajo es de sumo in2.2- Resolución ENRE 184/2000
terés la columna sombreada. Esta columna
(control
a las distribuidoras).
es la que se aplicará para diagnosticar el estado de la instalación eléctrica en estudio,
Los niveles de referencia para las armóen cuanto al contenido de distorsión armónicas de tensión que no deben ser superados
nica de corriente emitida por el usuario.
en más del 5% del período de medición se
- Con el considerando que se nombró se muestran en la tabla siguiente
Tabla 2.1: Límites de armónicas de tensión en red para suministros en baja tensión
3- Ubicación de los puntos puntos son los de acometida, desde la Red
de Distribución a la Instalación Eléctrica
de medición
del instituto.
Las mediciones se efectuaron aguas abajo de cada uno de los bancos de capacitores
de corrección del factor de potencia. Estos
238
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Fig. 4.1: Diagrama unifilar. Puntos de medición
4. Tratamiento de Datos
también fueron importados directamente de Power Log. Se presentan los valores
mínimo, medio y máximo de corriente medidos dentro de intervalos de 30 segundos,
indicando también día y hora de medición,
y fase a la que corresponde (L1, L2, L3).
Para la aplicación de los pasos matemáticos, se diseñaron hojas de cálculo en
Excel. Con estas hojas también se busca la
comparación de los armónicos individuales
de forma mecánica y objetiva, con respecto
•H: en esta hoja se convierte la maga las Resoluciones ENRE nombradas. Así
nitud
que compara cada armónico con la
se evita la incursión en errores, altamente
fundamental,
en la magnitud que la relacioprobables ya que se cuenta con un número
na con la corriente máxima medida en el
muy grande de datos.
período de estudio.
Estas hojas pueden ser aplicadas, sin ne• Percentil: en esta hoja se comparan
cesidad de modificación, en mediciones y los valores medidos con la Norma. Se calcucomparaciones futuras con las Resoluciones la el Percentil 95 de cada armónica (definido
ENRE 99/97 y 184/200.
en la NOTA del punto 2.1), en la columna
C, y se lo compara con los armónicos máxiEn los libros de Excel nombrados como mos admisibles por Norma ENRE 99/97
“Análisis de Armónicos de Corrientes”, se que se transcribieron en la columna D.
tienen 5 hojas:
Aquí se incluyó, en la columna E, la pro•Armónicos: aquí se importaron posición lógica “Cumple con la Norma”. En
los datos desde el software Power Log de caso de que la respuesta sea afirmativa, en
FLUKE. Se presentan los armónicos in- la intersección de la fila correspondiente a
dividuales de corriente (en relación con la cada armónico con la columna E aparece la
componente fundamental), indicando: día expresión “SI”, sombreada en color verde.
y hora de medición, magnitud de armóni- En caso contrario aparece la leyenda “NO”,
co, orden de armónico (desde la 2º hasta la sombreada de color rojo. De esta forma se
50º) y fase a la que corresponde (L1, L2, muestra, a simple vista, si algún armónico es
L3).
mayor al máximo admitido.
•Corrientes: los datos de esta hoja
239
28 - Medición de Contenido de Distorsión Armónica en Corrientes. ESQUIVEL, Luis Alberto
En esta hoja también se presenta el promedio de las tres fases para cada armónico
individual. Este cálculo es necesario para el
gráfico de barras de las magnitudes de cada
armónico individual. De esta forma se facilita la comparación relativa entre ellas
terior. De esta forma, a simple vista, se tiene
el diagnóstico de la potencia provista por la
Distribuidora.
• THDV: aquí se importan los datos
directamente desde el software. Se presentan los valores de THD de tensión, que caracteriza al contenido armónico en forma
global. Se detallan: fecha y hora de medición, magnitud de THD de cada fase (L1,
L2, L3).
De la comparación hecha mediante
Excel, surge que desde el Interruptor 1 se
inyecta armónicos a la red de distribución
por debajo de los máximos admitidos por
Resolución ENRE 99/97.
5.1- Resultados. Punto de
Medición 1.
El período de medición comprende desde las 20:48 hs del 28/09/2015 hasta las
También se realiza el cálculo del per- 23:26 del 29/09/2015.
centil 95 del THD de tensión de cada fase y
se la compara con el máximo admisible por
En la Fig. 6.1 se muestran los PercentiNorma (Resolución ENRE 184/200). Esta les 95 de los armónicos individuales de cocomparación se realiza con una proposición rriente registrados. Estas magnitudes surlógica similar al explicado en el párrafo an- gen del promedio de las tres fases.
Fig. 6.1: Armónicos individuales de corriente en interruptor 1
En la Fig. 6.2 que sigue se muesSe verifica que el armónico de corriente
de orden 3 es el mayor de todos, con una tra la variación temporal del TDTI durante
magnitud de 9,04% de la corriente funda- el período de medición. Como se dijo, esta
magnitud cuantifica el contenido armónico
mental máxima (Imáx).
global de la corriente.
Los armónicos de corriente de orden par
no son importantes en magnitud.
240
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Fig. 6.2: Variación temporal de TDDI en Interruptor 1
Los mayores valores de TDDI se regis- ma ENRE 184/2000.
traron en horas de la mañana, cercano al
El período de medición comprende
10% de la corriente máxima (Imáx). Los
menores TDDI se verifican en horas de la desde las 20:48 hs del 28/09/2015 hasta las
noche y la madrugada, a partir de las 21 hs 23:26 del 29/09/2015.
y hasta las 6hs.
En la gráfica que sigue se muestran los
Percentiles
95 de los armónicos individuaDe la comparación hecha mediante Excel, surge que en el Interruptor 1 se recibe les de tensión registrados. Estas magnitudes
desde la red, energía con armónicos de ten- de armónicos de tensión surgen del promesión debajo del máximo admitido por Nor- dio calculado entre las tres fases.
Fig. 6.3: Armónicos individuales de tensión en interruptor 1.
241
28 - Medición de Contenido de Distorsión Armónica en Corrientes. ESQUIVEL, Luis Alberto
En la gráfica que sigue se muestra
Se verifica que el armónico de tensión
de orden 5 es el mayor de todos, con una la variación temporal del THDV durante
magnitud de 2,38% de la componente fun- el período de medición. Como se dijo, esta
magnitud cuantifica el contenido armónico
damental de 50 Hz.
global de la tensión.
Los armónicos de tensión de orden
Los mayores valores de THDV se regispar no son importantes en magnitud.
Fig. 6.4: Variación temporal de THDV en Interruptor 1
traron en horas de la mañana, aproximada- Resolución ENRE 99/97.
mente a las 8 hs, cercano al 3% de la comEl período de medición comprende
ponente fundamental de la tensión.
desde las 17:30 hs del 1/10/2015 hasta las
5.2- Resultados. Punto de 17:30 hs del 2/10/2015.
Medición 2
En la grafica que sigue se muestran los
De la comparación hecha mediante Percentiles 95 de los armónicos individuaExcel, surge que desde el Interruptor 2 se les de corriente registrados. Estas magniinyecta armónicos a la red de distribución tudes de armónicos surgen del promedio
por debajo de los máximos admitidos por calculado entre las tres fases.
Fig. 6.5:
Armónicos individuales de
corriente en interruptor 2
242
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Se verifica que el armónico de corriente
En la gráfica que sigue se muestra
la
variación
temporal del TDTI durante el
de orden 5 es el mayor de todos, con una
período
de
medición. Como se dijo, esta
magnitud de 4,71% de la corriente fundamagnitud cuantifica el contenido armónico
mental máxima (Imáx).
global de la corriente.
Fig. 6.6: Variación temporal de TDDI en Interruptor 2
Los mayores valores de TDDI se re- ENRE 184/2000.
gistraron en las primeras horas de la tarde,
El período de medición comprende
llegando al 5,63% de la corriente máxima desde las 17:30 hs del 1/10/2015 hasta las
(Imáx). Los menores TDDI se verifican en 17:30 del 2/10/2015.
horas de la noche y madrugada.
En la gráfica que sigue se muestran
De la comparación hecha mediante Ex- los Percentiles 95 de los armónicos indivicel, surge que en el Interruptor 2 se recibe duales de tensión registrados. Estas magnide la red, energía con armónicos de tensión tudes de armónicos de tensión surgen del
debajo del máximo admitido por Norma promedio calculado entre las tres fases.
Fig. 6.7: Armónicos individuales de tensión en interruptor 2.
243
28 - Medición de Contenido de Distorsión Armónica en Corrientes. ESQUIVEL, Luis Alberto
Se verifica que el armónico de tensión
En la gráfica que sigue se muestra
la
variación
temporal del THDV durante
de orden 5 es el mayor de todos, con una
el
período
de
medición. Como se dijo, esta
magnitud de 2,58% con respecto a la commagnitud cuantifica el contenido armónico
ponente fundamental de 50 Hz.
global de la tensión .
Fig. 6.8: Variación temporal de THDV en Interruptor 2.
Los mayores valores de THDV se re- por debajo de los máximos admitidos por
gistraron en las primeras horas de la tarde, Resolución ENRE 99/97.
aproximadamente a las 14:40 hs, cercano
al 3% de la componente fundamental de la
El período de medición comprende
tensión.
desde las 17:50 hs del 3/10/2015 hasta las
17:50 hs del 4/10/2015.
5.3- Resultados. Punto de
Medición 3
En la grafica que sigue se muestran
los Percentiles 95 de los armónicos indiviDe la comparación hecha mediante duales de corriente registrados. Estas magExcel, surge que desde el Interruptor 3 se nitudes de armónicos surgen del promedio
inyecta armónicos a la red de distribución calculado entre las tres fases.
Fig. 6.9:
Armónicos individuales
de corriente en
Interruptor 3
244
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Se verifica que el armónico de corriente
En la gráfica que sigue se muestra
de orden 5 es el mayor de todos, con una la variación temporal del TDTI durante el
magnitud de 5,29% de la corriente funda- período de medición. Como se dijo, esta
mental máxima (Imáx).
magnitud cuantifica el contenido armónico
global de la corriente.
Fig. 4.24: Variación temporal de TDDI en Interruptor 3
Los mayores valores de THDV se registraron en las horas de la mañana, con un
aumento marcado a partir de, aproximadamente, las 8:50 hs presentando una meseta
en un 3,5% de la componente fundamental
de la tensión. Se ve un pico muy significativo a las 14:28 hs, con una magnitud máxima de 4,3%.
en contenido global y en los tres puntos de
acometida.
Este trabajo representa una metodología para el diagnóstico de una determinada instalación de BT, en cuanto al
contenido armónico; teniendo en cuenta los
límites establecidos en las Resoluciones citadas. Si bien estas Resoluciones no son de
aplicación en la Provincia de Corrientes se
6. Conclusiones
los tomó de base de referencia por ser las
De acuerdo a los límites estableci- “más cercanas” geográficamente, al no exisdos en la Resolución ENRE 99/97, desde tir ninguna en vigencia referido a esta mala instalación del Instituto de Cardiología teria.
“Juana Francisca Cabral”, se emite distorEl establecimiento de límites de
sión armónica de corriente hacia la red de distorsión armónica de una región en pardistribución por debajo de los valores máxi- ticular debe tener en cuenta las costumbres
mos admitidos. Tanto en cada armónico in- de los usuarios, los receptores disponibles
dividual como en contenido global, en los en el mercado local, la red de Distribución,
tres puntos de medición.
etc. Es un estudio que debe comprender
a todos los sectores del mercado: Usuarios,
De acuerdo a los límites estableciDistribuidoras, entes Reguladores, etc.
dos la Resolución ENRE 184/2000, la DisPara el autor, este trabajo es la pritribuidora que suministra energía eléctrica
(DPEC) al Instituto lo hace con contenido mera experiencia en gestión (por los trámide distorsión armónica de tensión con va- tes para el préstamo del instrumento) y en
lores por debajo de los máximos admitidos. aplicación de los conocimientos adquiridos
Tanto en cada armónico individual, como a lo largo de su carrera.
245
28 - Medición de Contenido de Distorsión Armónica en Corrientes. ESQUIVEL, Luis Alberto
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de la Facultad de Ciencias Exactas y
Naturales y Agrimensura de la UNNE
Ing. Miguel Angel Ibañez1, Mg. Ing. Rubén Edgar Corvalán2,
Ing Norberto Argentino Sanabria3
Resumen:
Palabras Clave: Vinculación, difusión,
transferencia, conocimiento, universidad,
Para poder evaluar el grado de conoci- vulnerabilidad
miento de la población de los barrios periféricos de la ciudad de Corrientes, sobre
Introducción:
las actividades que realiza la facultad, y su
relación con la nueva tecnología se realizaLas personas que se entrevistaron, son
ron algunas preguntas, organizadas en un personas radicadas en los barrios pericuestionario, a personas representativas de féricos y ribereños al Río Paraná que se
la muestra en estudio. Se hacían pregun- encuentran a varios kilómetros del centas sobre ¿qué pensaban de la universidad?, tro de la Ciudad de Corrientes Capital.
¿Cómo tomaban los desarrollos tecnológicos creado en dicha entidad?, ¿Cómo les afecLos barrios entrevistados de la Ciutaba la tecnología en su vida?, entre otras. dad de Corriente Capital, fueron: Río PaBecario Ingeniero Eléctrico: Miguel Angel Ibañez
Director: Mg. Ing. Rubén Edgar Corvalán
3
Sub Director: Ing Norberto Argentino Sanabria
1
2
247
29 - Dinámicas del conocimiento científico de la Facultad de... . IBAÑEZ, Miguel Angel et al.
rana, Barrio “Molina punta”, punta TaitaMateriales, Métodos
lo, Barrio “La Chola”, Barrio “La Olla”, técnicas aplicadas:
y
Las zonas ribereñas del río Paraná son las
La Metodología aplicada y sus adecuaubicadas en: Paso de la Patria y Riachuelo. ciones con el objeto de estudiar la temática y los objetivos pautados, En función de
La entrevista se hizo a personas vulnera- los referentes conceptuales y los objetivos
bles que tienen fuera de su alcance la mayo- enunciados, el trabajo se desarrollo fundaría de los recursos que ofrece la sociedad de mentalmente bajo un enfoque descriptivo,
la Ciudades, las mismas son personas que involucrando el procesamiento y análisis de
poseen muy poca formación formal educa- información cualitativa y cuantitativa. La
tiva (no terminaron la primar o secundaria) información previa provino de varios tipos
y les cuesta un poco la sociabilización con las de fuentes: bibliográficas (las mismas son
personas que residen en las grandes ciuda- las nombradas en el proyecto), documentades , como en este caso, Corrientes Capital. les, estadísticas, de cuestionarios y de entrePara este cometido se utilizo un instru- vistas.
mento de recolección de datos (una planiLas técnicas aplicadas fueron de la enlla). La misma facilito e hizo más dinámica cuesta, que es un método estructurado que
la entrevista y permitió poder analizar de utiliza la comunicación para recolectar inmanera práctica los datos obtenidos. La formación directamente de los integrantes
misma es de uso abarcativo para este estu- de una muestra mediante la aplicación de
dio y es un material utilizado por la practici- un cuestionario, método más conveniente
dad y el orden de la recopilación de datos. para el desarrollo de las actividades y poLas dificultades con las que nos encon- der ir avanzando con el pasar del tiempo en
forma paulatina, siguiendo los siguientes
tramos fueron:
pasos
El lenguaje que debemos utilizar a la
1- Identificacion de la población destihora de entrevistar, transpolar el lenguaje
nataria:
población vulnerable de los barrios
de la ciencia a la de los entrevistados y el
proceso contrario para la decodificación de periféricos de Corrientes, paso de la Patria
y Riachuelo
los resultados.
2- Diseño del cuestionario: Instrumento
La aceptación de las personas para ser
entrevistadas, que requiere de contactos aplicado
previos a fin de conseguir un cierto grado
3- Diseño muestral: la probabilidad de
de familiaridad que facilite la entrevista.
elección fue la misma para cada individuo,
La disponibilidad de horarios de las per- dentro de la población objetivo
sonas entrevistadas.
4- Acceso y recopilación de la informaEstas dificultades presentadas, fueron ción: de forma oral y escrita
superadas con éxito., gracias a la participación de becarios para la realización de las
5- Análisis de la información: Se relevamismas, bajo la dirección de docentes in- ron 57 grupos familiares
vestigadores con experiencia previa.
248
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Resultados
Uno de los resultados obtenidos fue la
gran cantidad de personas con desconocimiento de la función investigación (88 %)
de la universidad en general y de la FACENA en particular, oralmente las mismas
fueron comentadas, para que se difunda la
importancia de estas facetas de la Facultad
de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura y la Universidad Nacional del
Nordeste y de lo que eran capaz de realizar
los investigadores que se encuentran en la
misma.
Otra conjetura confirmada fue que, la
tecnología ha cambiado parte de sus vidas
y formas de trabajo (77%). Esto fue expresado por los individuos de varias maneras,
debido a que según ellos la tecnología les
ayuda a mejorar su calidad de vida.
Otra hipótesis confirmada es la del grado de interés de las personas jóvenes para
seguír sus estudios, en caso de acceder a una
beca o su situación lo permitiera (82%) una
vez terminado el secundario. Pero si bien se
analiza esta posibilidad. Se ve claramente
que no se sienten totalmente incentivados.
249
29 - Dinámicas del conocimiento científico de la Facultad de... . IBAÑEZ, Miguel Angel et al.
También se pudo confirmar que con la
ayuda de la tecnología las personas se encuentran más comunicadas y poseen mayor
facilidad a la hora de comunicarse con la
sociedad (100%). Aduciendo que la tecnología es necesaria, es decir, que se les complicaría vivir sin la tecnología actual.
ción estudiada, como un proceso fuera de
su vida habitual También se ha constatado
la falta de conocimiento sobre la definición
y utilización de algunas tecnologías, lo que
lleva a disminuir sus posibilidades a la hora
de conseguir un puesto laboral mejor remunerado.
Según los resultados de las encuestas, se
obtuvo una notoria falta de conocimiento
Se llegó a la conclusión que el avance de sobre el ámbito universitario y lo que conla tecnología es considerada por las pobla- lleva el mismo en extensión e investigación.
Conclusiones:
250
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Esto podría ser producto de falta de información sobre los sistemas educativos.
Se destaca la falta de información sobre los
proyecto de investigación ejecutados actualmente en la Universidad Nacional del
Nordeste.
Bibliografía:
Corvalan R.E, Estebanez M.E, Cuevas
A.S (2014) Vinculación Científica tecnológica en una universidad argentina. Editorial Académica española.
Estébanez M. E. (2007) Ciencia, tecnología y políticas sociales.. Publicada
por Revista Ciencia, Docencia y Tecnología Universidad Nacional De Entre Rios . Paraná, Nro 34, julio 2007.
Guber, Rosana (1990): El salvaje metropolitano: reconstrucción del conocimiento social
en el trabajo de campo; Paidós, B.Aires.
Knorr-Cetina, K. (1992): “¿Comunidades científicas o arenas trans-epistémi-
Se constato que la mayoría de la muestra
considera que la tecnología ha cambiado su
vida, y que les ayuda a vivir mejor debido a
que les da un confort diario. Esto hace que
se acostumbre a estas comodidades y crea
que no pueda llegar a vivir sin estos avances.
cas de investigación? Una crítica de los
modelos cuasi-económicos de la ciencia”, en Redes, Nº 7, Buenos Aires, 1996
Scribano, Adrián (2008): El proceso
de
investigación
social
cualitativo;
Prometeo,
Buenos
.Aires
Estébanez, María Elina, García Godoy, Bárbara
(2009): Ciencia, tecnología y desarrollo social.
Un enfoque sociológico. Ponencia al Congreso ALAS Buenos Aires, agosto 2009.
Ferro, Silvia (2009) La agricultura familiar en la
Argentina: nuevos enfoques para problemas
viejos. Chaco: Debates del siglo XXI. Instituto de Cultura de la Provincia de Chaco.
251
30 - Proyecto de extensión para emprendedores. LAVANDERA, Marcos
PROYECTO DE EXTENSIÓN PARA
EMPRENDEDORES
Marcos Lavandera (*)
1.RESUMEN
Desde hace más de seis años la Facultad de Ingeniería, principalmente a través
del Departamento de Ingeniería Industrial, está trabajando sistemáticamente
en el fomento de la cultura emprendedora, realizando diversas actividades de capacitación y asistencia técnica abiertas a
la comunidad, varias de ellas en conjunto con las organizaciones Co-partícipes.
Este proyecto pretende formalizar y sistematizar un grupo de trabajo interinstitucional que albergue todas estas actividades
a la vez que organice otras en el mismo sentido. La existencia de un proyecto específico es orientadora y motivadora de acciones
que cubran la necesidad de seguir trabajando metodológicamente para la generación
de un ambiente emprendedor en la FIO y
colaborar, con emprendedores de la comunidad no universitaria, en un mutuo intercambio de saberes. A través de este proyecto
se establecen lazos de trabajo con diversas
instituciones, promoviendo una sinergia
en la construcción de redes que tendrá
impacto directo sobre los emprendedores
y el desarrollo de empresas sustentables.
Además, existen programas de financiamiento para emprendedores, pero
existen falencias en el acompañamiento
previo (elaboración del proyecto) y posterior (puesta en marcha y gestión). Este
diagnóstico es compartido por la Agencia
de Desarrollo Local de la Municipalidad
de Olavarría (ADELO) quien se suma a
este proyecto para aportar su experiencia
y compartir el trabajo para los emprendedores. En el mismo sentido las demás organizaciones co-participantes aportan metodologías y sus propios programas para
optimizar el abordaje de la temática, potenciando los resultados que cada uno prevé.
PALABRAS CLAVE:
Emprendedorismo - Equidad social Cultura Emprendedora - Economía Social
– Ingeniería
2.INTRODUCCIÓN
En los últimos años el contexto macroeconómico abrió nuevas oportunidades
para la generación de emprendimientos, se
(*) Ingeniero Químico y Magister en Administración de Negocios. Secretario de Extensión, Vinculación y Transferencia de la Facultad de Ingeniería de Olavarría. Jefe de Trabajos Prácticos Ordinario, Dpto. de Ing. Industrial. Integrante
del Consejo Directivo de la Cátedra Abierta Latinoamericana de Innovación y Emprendedorismo (CALIYE). Director
del Proyecto de Extensión “Para Emprendedores” y Director del Centro de Desarrollo Emprendedor e Innovación
(CDEI) de la Facultad de Ingeniería de Olavarría. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires
(UNICEN). Argentina. E-mail: [email protected]
252
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
produce un quiebre en el modelo económico de acumulación. Se inician una serie de
cambios estructurales a nivel político y económico que modifican el eje de discusión
en la agenda pública: de la política social
de carácter reparador de la pobreza a la discusión de la redistribución de la renta. En
este sentido, los emprendimientos productivos encuentran las condiciones propicias
para su desarrollo, creando valor agregado
en origen, articulando vertical y horizontalmente, consolidando la industria nacional.
Si bien es mucho lo que se ha avanzado,
en general, podemos observar que existe un
déficit de los programas de apoyo a los emprendedores, y es que, a nuestro entender, se
agotan en la capacitación y el mejoramiento de habilidades, sin poder visualizar que
esto es parte de una solución que requiere
de múltiples dispositivos para poder abordar la complejidad de esta problemática. De
acuerdo a las experiencias compartidas, el
problema se agrava cuando el emprendedor
debe decidir en soledad, sin poder efectuar
lecturas de los contextos, de su propia organización, de su sector productivo y fundamentalmente cuando no puede aprovechar
las oportunidades y evitar o transformar las
amenazas para el éxito de su empresa. La
opinión externa con otros conocimientos
puede facilitar la mejora en las decisiones,
sin embargo las empresas nacientes en general no pueden acceder a la contratación
de servicios profesionales que puedan comprender la problemática socio económica
por la que atraviesan los emprendimientos
productivos de la economía social; situación
que contribuye al aumento de la tasa de
mortalidad de estas unidades productivas.
El proyecto apunta a realizar aportes
para atender estos problemas, el del asesoramiento y seguimiento, primero en pequeña escala y dejar las bases para una futura
incubadora de empresas, que deberá ser
parte de la oferta permanente de nuestra
Universidad Nacional a la sociedad/región.
Las pequeñas empresas, emprendimientos unipersonales y de la economía social,
en nuestro país, siguen constituyendo, en
términos absolutos, el sector de la economía de mayor flexibilidad y con mayor capacidad real y/o potencial de absorción de
mano de obra. Es un sector que la Universidad debe conocer y del cual aprender y transferir, a través de estudiantes y
docentes, conocimientos que colaboren
con su desarrollo. Se contribuye también
con la cultura emprendedora en la formación profesional de los futuros ingenieros.
Respecto al rol de la Universidad,
Laukkanen (2000)[1] considera al hecho
de formar emprendedores, como la “tercera obligación” de las universidades, actuando como motor de desarrollo y de
transferencia de la tecnología. Asimismo
Gibb (2002)[2] considera que la formación
de emprendedores es fundamental para la
sociedad en su conjunto, esfuerzo que debería de abarcar a toda la Universidad.
Es en el contexto del estudio del comportamiento emprendedor donde surge
LIÑÁN, F. and Chen, Y.-W. 2006. “Testing the entre preneurial intention model on a two – country sample”. Universitat
Autonoma de Barcelona. Departament d Economia del Empresa. Working Paper 06/07.
[2]
GIBB, A. ( 2002). “In pursuit of a new entreprise and entrepreneurship paradigm for learning: creative destruction, new
values, new ways of doing things and new combination of knowledge”. International Journal of Management Reviews.
4(3):233- 269.
[1]
253
30 - Proyecto de extensión para emprendedores. LAVANDERA, Marcos
de Liñan (2006)[3] el concepto de “clima
de emprendimiento” en las universidades,
que plantea la hipótesis de que “el clima,
impacta en la intención emprendedora
de sus estudiantes”. Se concluye que “la
experiencia y la forma de enseñanza, incide en la intención, por lo que el “clima
de emprendimiento”, existente en una facultad, repercute fuertemente en la intención emprendedora de sus estudiantes”.
Se trabaja con otros organismos, instituciones y programas relacionados con
la temática, como Proyecto Jóvenes Emprendedores Rurales del MinAGPyA de la
Nación[4], la Comisión de Investigaciones
Científicas de la Provincia de Buenos Aires, Agencia de Desarrollo Local (Adelo)
[5],
Red Provincial de Formadores para el
Desarrollo del Emprendedorismo[6], Proyecto “Acompañando Emprendedores” (
Facultad de Ciencias Económicas y Sociales de la Universidad Nacional de Mar del
Plata)[7], la Defensoría Pública del Dpto.
Judicial de Azul, la ONG Caminos (administradora de los Banquitos Populares de
la Buena Fe, del Ministerio de Desarrollo
Social de la Nación), la Fundación “Redes
de Conocimiento”[8], la Federación Bonaerense de Parques Científicos y Tecnológicos[9] e incubadoras de otras universidades.
Se espera entonces, intensificar el apoyo a emprendedores y que los estudiantes,
docentes y no docentes de la FIO transfieran sus conocimientos a la vez que toman
contacto con una realidad social, productiva
y económica con la cual tiene escaso contacto. Los emprendedores se verán beneficiados con este proyecto al integrarse a
un espacio interdisciplinario e interinstitucional sinérgico para la atención de sus
necesidades y concreción de proyectos.
3.FUNDAMENTACIÓN
Es evidente que el crecimiento económico no es igual a desarrollo y distribución
del ingreso, y a su vez, la distribución del
ingreso no necesariamente implica la creación de trabajo digno. Las experiencias de
la economía social tienden a la reproducción ampliada de la vida en condiciones
de igualdad y reciprocidad, orientando a
la organización socio-productiva como un
proyecto colectivo. Es necesario avanzar
en la construcción de esta otra economía,
fundada en valores y principios solidarios,
coherentes con el nuevo paradigma inclusivo, al supeditar la riqueza económica al
ser humano y al trabajo, privilegiando la
construcción de un patrimonio colectivo.
En este contexto la Universidad no puede
estar ausente. Se debe recrear la tríada Universidad – Sociedad Civil - Estado para recuperar las capacidades industriales y productivas, siendo la colaboración entre estos
sectores una herramienta importante para
construir un sólido entramado económico
social con aptitudes para competir, innovar y ser sustentables. El proyecto apunta
a generar una red sectorial que agrupe a
[3]
LAUKKANEN, M. (2000) “Exploring alternative approaches in high-level entrepreneurship education: creating micromechanisms for endogenous regional growth” Entrepreneurship & Regional development. 12 Jan-Mar.p25
[4]
http://www.jovenesrurales.gob.ar/
[5]
http://www.olavarria.gov.ar/adelo/
[6]
http://www.redemprendedores.org.ar/
[7]
https://www.facebook.com/acompanandoemprendedores.fceysunmdp?fref=ts
[8]
https://www.facebook.com/FundacionRedesDelConocimiento
[9]
http://www.parquescyt.org.ar/
254
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
los emprendedores, para que con la correc- estudiantes y docentes de acuerdo a la
ta formulación del Proyecto a emprender complejidad del caso.
y una adecuada información mejorar las
Herramientas metodológicas: aprendiposibilidades comerciales, tecnológicas,
zaje
vivencial – talleres – cursos – entrevisde redes, acceso a los recursos y gestión.
tas – trabajo en campo - Exposiciones de
La Facultad de Ingeniería dispone de casos - Ferias - Exposición de productos.
los recursos humanos necesarios para llevar
Si bien el abordaje es personalizado y
adelante el proyecto tanto de manera direcpresenciales,
se dispone también de un esta como a través de las redes institucionales
[11]
[12]
que ha integrado en este tiempo y que se pacio en Facebook y una página web
suman como co-partícipes, aportando tam- para mejorar la comunicación con el enbién recursos humanos, material didáctico, torno y como herramientas de gestión del
programas de apoyo y metodología para proyecto.
asistencia a emprendedores. Además la Fa5.DESARROLLO
cultad pone a disposición su infraestructura y equipos de apoyo administrativo.
El proyecto propone como,
Los estudiantes participantes en las
Objetivo General
actividades tienen el reconocimien- Fomentar la cultura emprendeto del requisito de Formación Social y
Humanística de acuerdo a la norma- dora a través de un espacio colaboratitiva vigente en la currícula de las ca- vo, interdisciplinario e interinstituciorreras[10] de la Facultad de Ingeniería. nal, dentro del ámbito universitario.
4. METODOLOGÍA UTILIZADA
Objetivos Específicos
En primera instancia se acuer- Fortalecer la red interinstitucional
dan grupalmente los criterios y téc- en relación a la temática.
nicas a utilizar, adecuadas a las
características y particularidades institucio- Formar a los integrantes del proyecnales de las organizaciones co-partícipes. to como facilitadores - tutores de emprendimientos.
Con esto se realizan los talleres de capacitaciones en emprendedorismo para es- Acercar a los emprendedores a los
tudiantes, emprendedores, docentes y emservicios y conocimientos profesionales.
prendedores.
- Facilitarle a los emprendedores el
Asistencias técnicas a los emprendedores. Primero se detectan las demandas y acceso a información relevante para su deluego se realiza el proceso de tutorías con sarrollo y el del emprendimiento.
Res. C. A. Fac. Ing. Nº 101/04. Actividades de Formación Social y Humanística
https://www.facebook.com/pepe.fio?fref=tl_fr_box&pnref=lhc.friends
[12]
http://pepe.fio.unicen.edu.ar/
[10]
[11]
255
30 - Proyecto de extensión para emprendedores. LAVANDERA, Marcos
-Capacitar a emprendedores en las Rurales (Ministerio de Agricultura, Ganadistintas áreas y momentos del proceso em- dería y Pesca de la Nación)
prendedor.
-Centro de Innovación y Creación
- Desarrollar capacidades de innova- de Empresas (CICE) – UNCPBA[13].
ción, asociativas y de trabajo en red entre los
-Proyecto “Acompañando Emprenemprendedores.
dedores”, de la Facultad de Ciencias Eco-Contribuir a la formación en com- nómicas y Sociales de la Universidad Napetencias emprendedoras de los estudian- cional de Mar del Plata.
tes.
- Defensoría Pública del Departa- Integrar las funciones de docencia, mento Judicial de Azul.
investigación y extensión en torno a la te-Centro de Referencia Azul de la Semática emprendedora.
cretaria de Niñez y Adolescencia de la pro- Motivar la retroalimentación per- vincia de Buenos Aires.
manente con Graduados que llevan ade-Programa para el Abordaje de Prolante sus proyectos o empresas y el acercablemáticas
Sociales y Relaciones con la Comiento y vinculación de los mismos con los
munidad - Defensa Pública Departamento
estudiantes de la Facultad de Ingeniería.
Judicial de Azul.
-Contribuir a la formación de una
-Centro de Referencia del Ministemasa crítica de actores universitarios y no
universitarios, de manera coordinada y me- rio de Desarrollo Social de la Nación.
todológica, para el apoyo a emprendedo- Federación de Tierras, viviendas y
res.
hábitat de la Rep. Argentina. Del. Olavarría.
-Elaborar una base de datos de em- Asociación Civil Caminos.
prendedores.
-Organizaciones vinculadas a la dis-Contar con una base de datos de
capacidad.
programas de apoyo a emprendedores.
Organizaciones Co-partícipes
- Agencia de Desarrollo Local de
Olavarría (ADELO).
-Escuela de Educación Agropecuaria de Olavarría
Destinatarios
-Estudiantes y docentes de la Facul-Red Provincial de Formadores para
el Desarrollo del Emprendedorismo (Co- tad de Ingeniería de Olavarría - UNICEN
misión de Investigaciones Científicas de la
-Emprendedores: Personas con ideas,
Provincia de Buenos Aires).
proyectos o emprendimientos en marcha
-Proyecto Jóvenes Emprendedores que requieran apoyo para llevarlos adelante,
[13]
http://www.cice.unicen.edu.ar/
256
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
asistencia técnica y/o capacitación
•Capacitación para emprendedores,
a cargo de docentes y estudiantes volunta- Jóvenes en Contexto de encierro o rios (30 hs).
liberados: Jóvenes penados por la ley que
•Conferencias y talleres sobre la tebuscan insertarse en la sociedad y en el
mática
emprendedora.
mercado laboral, mediante el emprendedorismo.
• Participación en eventos relaciona- Jóvenes con Capacidades diferen- dos a la temática emprendedora.
tes: personas que poseen discapacidad, que
•Se realizan reuniones periódicas de
pertenecen a instituciones de educación
seguimiento y ajustes al proyecto, estas acespecial y tienen una idea o proyecto para
tividades se desarrollarán dentro del equipo
emprender.
de trabajo, con los emprendedores y, con el
-Comunidad en general.
equipo y los emprendedores, todo según se
evalúe oportunamente.
Actividades
•Eventos de Innovación Abierta
(24hs de Innovación[14] – Rally LatinoameDurante la ejecución del proyecto se han ricano de Innovación[15] – “24 hs de Innovaconcretado las siguientes actividades:
ción FIO”[16])
• Participación en convocatorias de
•Reunión de coordinación metodofinanciamiento
de proyectos.
lógica y de actividades.
•Jornada interna de sensibilización
sobre emprendedorismo.
6.
PRINCIPALES RESULTADOS
•Capacitación para Formación de
Con la metodología utilizada y las actiFormadores en emprendedorismo (20 a 30 vidades que consecuentemente se realizan
se pueden mostrar resultados cuantitativos
hs).
y cualitativos:
•Capacitación para estudiantes faci•El Proyecto fue presentado a la
litadores de emprendimientos (20 a 30 hs).
Primer Convocatoria de Proyectos de Extensión de la UNCPBA[17] y aprobado por
• Vinculación con emprendedores.
resolución de Consejo Superior Nº 2200 de
• Tutorías, a cargo de los estudiantes noviembre de 2012. Y luego fue presentado
voluntarios. Se realizan tutorías de 20 hs a la Tercera Convocatoria de Proyectos de
con cada emprendimiento. Las mismas son Extensión de la UNCPBA y aprobado por
individuales con el emprendedor y cuando resolución de Rectorado Nº 116 de marzo
se lo considere necesario, son grupales.
de 2015. También ha sido aprobado y fihttp://24h-innovation.org/es/
http://www.rallydeinnovacion.org/
[16]
http://pepe.fio.unicen.edu.ar/index.php/novedades/9-recientes/16-cronograma-24hs-innovacion-fio
[17]
http://extension.unicen.edu.ar/blog/?cat=427
[14]
[15]
257
30 - Proyecto de extensión para emprendedores. LAVANDERA, Marcos
nanciado por el Programa de Voluntariado unicen.edu.ar, facebook: Pepe Fio y pepe@
Nacional de la Secretaría de Políticas Uni- fio.unicen.edu.ar
versitarias – MEN[18].
A lo largo del desarrollo del proyecto, se
• Dictado del Curso CULTURA aprecia un crecimiento sostenido en cuanto
EMPRENDEDORA 2013. Asistentes: a la cantidad de emprendedores contacta25 Alumnos, 2 No docentes, 1 Docente dos, al número de estudiantes involucrados
y 19 Externos (estudiantes secundarios y y la cantidad de actividades concretadas.
emprendedores). En 2014, Asistentes: 31
También se va afianzando la interacción
Alumnos y 11 Externos (emprendedores)
e integración entre las diferentes institucio•En los eventos de Innovación nes, logrando una mejor articulación de traAbierta, 24 hs de INNOVACION 2013: bajo en equipo. Cabe destacar que las insParticiparon 8 alumnos, 1 Docente, 1 Gra- tituciones que se acercan al proyecto para
duado, 3 Docentes Auxiliares y en 2014 ampliar las propuestas y demandas de traba(sede Olavarría): Participaron 45 alumnos, jo en conjunto, comprometen trabajo efec30 alumnos externos, 5 Docentes Secun- tivo para concretar los objetivos que se prodario, 9 Auxiliares (coordinación y orga- ponen en cada caso, de esta manera se logra
nización). En el Rally Latinoamericano de incluirlas al funcionamiento universitario,
Innovación 2014: Participaron 58 alumnos a la vez que la universidad se involucra en
de la UNCPBA, FASTA y UNMdP. (Uni- las distintas realidades socio-productivas.
versidad Nacional de Mar del Plata).
En las diferentes tutorías, se puede ob• Otros datos cuantitativos 2013 - servar que el vínculo emprendedor - estudiantes, actúa como Modelo de Rol positi2014:
vo en ambos sentidos. Los estudiantes que
- Cantidad de reuniones realizadas: 23
participan de las actividades de tutorías o de
- Cantidad de estudiantes participantes: los cursos dictados, expresan que ven más
factible la idea de tener un emprendimiento
30
propio, o de asociarse para realizarlo y que
- Cantidad de emprendimientos asisti- se sienten más preparados para afrontar didos: 35
cho desafío. Las competencias emprendedoras evidentemente se incorporan en los
- Cantidad de docentes participantes: 5
estudiantes en el hacer, con las vivencias.
- Cantidad de instituciones co-particiPaulatinamente comienza a generarse
pes: 13
un mejor “clima de emprendimiento” en
- Horas de consultoría aplicadas: + 700 la Facultad, muestra de ello es la reciente
creación del Centro de Desarrollo EmHs
prendedor e Innovación (CDEI)[19], cuyo
- Horas de capacitación: + 250 Hs
Objetivo General es: “Fomentar la cultura
Para mejorar la comunicación y gestión emprendedora y la innovación, facilitando
del proyecto se dispone de: www.pepe.fio. la generación de nuevos emprendimientos
[18]
[19]
http://portales.educacion.gov.ar/spu/voluntariado-universitario/
Res. C. A. Fac. Ing. Nº 051/15. Creación “Centro de Desarrollo Emprendedor e Innovación”.
258
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
y fortaleciendo los ya existentes, a través de
un espacio colaborativo, interdisciplinario e
interinstitucional, dentro del ámbito universitario, para el apoyo a emprendedores
que contribuyan al desarrollo económico
regional con igualdad de oportunidades
y equidad social, integrando la extensión, la investigación y la docencia” y responde al siguiente Modelo Conceptual:
7. DISCUSIÓN Y CONCLUSIO- cias emprendedoras y el espíritu emprendedor se aprende en la acción. Es imporNES
tante también destacar el posicionamiento
De esta manera el Proyecto de Ex- ideológico de sobre “el emprender”, como
tensión “Para Emprendedores”, con la el conjunto de acciones que conducen a un
vital participación estudiantil ha teni- objetivo, más allá de la creación de empredo un muy alto impacto institucional co- sas, deseable por cierto pero no excluyente
menzando el camino de la integralidad de la concreción de otros emprendimien(docencia – extensión – investigación). tos no empresariales y que contribuyen
mucho a la formación de los estudiantes.
Es una experiencia concreta en la que
En este sentido, en las actividades de
se ponen en juego distintas actividades de
aprendizaje vivencial, una de las alternativas innovación abierta hemos encontrado
didácticas basadas en el ciclo de Kolb[20]. Se un espacio muy rico para adquirir comconfirma de esta manera que las competen- petencias y generar ideas para luego con[20]
Kolb, A. and Kolb, D.A. (2001) Experiential Learning Theory Bibliography 1971/2001, Boston, McBer and Co
259
30 - Proyecto de extensión para emprendedores. LAVANDERA, Marcos
tinuarlas como oportunidades o pro- tradicionales de relacionamiento con los
yectos. Logramos así avanzar teórica y estudiantes, al uso de la informalidad forprácticamente en el proceso emprendedor. mal como forma de generar y compartir
conocimientos. Es una forma más de poLa intensa relación con el contexto en ner la universidad en la calle y la calle en
sus diversas formas y con distintos actores la universidad, en una temática, el Emprendedorismo, que contribuye al desarrollo de
es sin dudas una herramienta trascendental
todos los sectores y actores que participan.
en la formación de los estudiantes, estar con
actividades concretas fuera de la Facultad
Como dice nuestro slogan: “Si tenés garesulta de alto impacto en su visión del mun- nas de aprender a emprender y de emprender
do y el entorno en el cual les tocará actuar. para aprender, hacete amigo del PEPE”.
En cuanto a la motivación del espíritu
empresarial, la cercanía con emprendedores de distintos rubros, el involucrarse con
estilos de vida muy diferentes, además de
actividades como el “Living Emprendedor”,
genera un modelo de rol muy motivador, a la
vez de un espacio de aprendizaje compartido
muy intenso, ya que los estudiantes también
contribuyen con sus conocimientos técnicos al desarrollo de los emprendimientos.
Los resultados obtenidos demuestran que el modelo conceptual que estamos iniciando es viable, las actividades
curriculares acompañadas de otras no curriculares y principalmente el aprendizaje vivencial, contribuyen a la formación
en competencias emprendedoras. Sobre
este modelo nos falta aún avanzar en los
aspectos de investigación, desarrollo de
materiales didácticos propios y también,
con el tiempo, lograr sistematizar el proLos docentes se siguen incorporando ceso de incubación de emprendimientos.
al grupo, formal o informalmente, geneEsta experiencia realizada en una farando un intercambio didáctico y humano por demás interesante, también un rico cultad de ingeniería, sin dudas es replicavínculo con los estudiantes que nos per- ble en cualquier otra área, de hecho nos
mite repensar las formas de “enseñar”. falta incrementar la interdisciplina. Varias
de las experiencias recogidas como anteEste proyecto es una invitación al de- cedentes provienen de otras áreas. Este
bate sobre la integralidad en la universi- proyecto no tiene un carácter disciplinar
dad y sus distintas formas de abordaje, es marcado, es muy flexible a otros conociuna invitación a “romper” con los esquemas mientos, ciencias sociales, por ejemplo.
260
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
INNOVACIÓN ABIERTA EN LA
FACULTAD DE INGENIERÍA
Marcos Lavandera1, Joaquín Domato2, Esteban Seibel3
1.RESUMEN
En el año 2012, estudiantes de la facultad de ingeniería de Olavarría participaron por iniciativa propia del evento/
competencia internacional “24 hs de Innovación”, organizado en conjunto por
universidades de Francia y Canadá.
Este evento se basa en el formato Charrette de trabajo (Proyecto rápido, repentino o rally de Innovación) donde los participantes organizados en equipos, tienen
24 hs reloj para proponer una solución
creativa e innovadora a los desafíos propuestos por instituciones privadas y públicas de los diferentes países participantes.
En los años 2013, 2014 y2015, la Facultad de Ingeniería fue una de las sedes de
este evento. Esto significó para la facultad,
la posibilidad de ser el lugar de encuentro
en donde los estudiantes pueden desafiarse
a encontrar soluciones a problemas reales de
las empresas y organismos públicos que participan. En el 2014 se suman estudiantes de
los últimos años de las escuelas secundarias.
Con estos antecedentes y los buenos
resultados obtenidos en términos de participación y aprendizaje vivencial e innovador, la Facultad de Ingeniería ha decidido
replicar estas competiciones para estudiantes del último año de escuelas secundarias,
en el marco del convenio con la Fundación
Loma Negra y a través del Proyecto de Extensión “Para Emprendedores”. Creando
así el evento “24 hs de Innovación FIO”.
Las “24 horas de Innovación FIO” es
una competencia, basada en la metodología de Innovación Abierta, que se desarrolla
en 24 horas consecutivas durante las cuales
se deben generar proyectos rápidos, repentinos e innovadores que permitan resolver
problemáticas de índole público o privado.
Se logra así, motivar a los estudiantes para
que dentro de sus opciones a futuro se encuentren los estudios superiores, entren en
contacto con la Facultad y adquieran competencias mediante aprendizaje vivencial para
su desarrollo académico y/o profesional.
A partir de los resultados obtenidos,
1
Ingeniero Químico y Magister en Administración de Negocios. Jefe de Trabajos Prácticos Ordinario, Dpto. de Ing.
Industrial. Director del Proyecto de Extensión “Para Emprendedores” y Director del Centro de Desarrollo Emprendedor e Innovación (CDEI) de la Facultad de Ingeniería de Olavarría. Universidad Nacional del Centro de la Provincia
de Buenos Aires (UNICEN). Argentina. E-mail: [email protected].
2
Estudiante de Ingeniería Industrial en la Facultad de Ingeniería de Olavarría. Universidad Nacional del Centro de
la Provincia de Buenos Aires (UNICEN). Argentina. Miembro del Proyecto de Extensión “Para Emprendedores”. Email: [email protected]
3 Estudiante de Ingeniería Industrial en la Facultad de Ingeniería de Olavarría. Universidad Nacional del Centro de
la Provincia de Buenos Aires (UNICEN). Argentina. Miembro del Proyecto de Extensión “Para Emprendedores”. Email: [email protected]
261
31 - Innovación abierta en la Facultad de Ingeniería. LAVANDERA, Marcos et al.
debieran iniciarse instancias de protoinvestigación que conduzcan a nuevas acciones en clave de integralidad (docencia
- investigación - extensión). El impacto
de estos procesos es inmediato si existe la
decisión política y los apoyos institucionales que promuevan distintas formas de
incorporar conocimientos y adquirir competencias, transgrediendo lo instituido.
2.INTRODUCCIÓN
A lo largo de muchos años las grandes
organizaciones han desarrollado modelos
de innovación de una manera cerrada e integrada por agentes internos, dejando a un
lado la colaboración de agentes externos y
fomentando así el modelo tradicional de
innovación. Este modelo se caracteriza por
una lógica de profundo desarrollo interno,
donde las labores de investigación, desarrollo y comercialización de las innovaciones se realizan desde dentro de la empresa, creando y transfiriendo conocimiento
internamente, evitando dicha transferencia hacia los competidores (Chesbrough,
2003). A las empresas tradicionales les ha
resultado ventajoso usar este modelo amparadas en la ventajas competitivas adquiridas
en relación a otras que venían relegadas en
estos aspectos, éstas últimas y el avance de
las tecnologías de la información y la comunicación (TIC’s), obligan a nuevas procesos
de innovación y desarrollo, incorporando la
idea de la “empresa extendida”, vinculando
al entorno con las problemáticas internas.
Por otro lado, en los últimos años se vienen dando cambios sociopolíticos que han
debilitado de cierta manera la efectividad
del sistema de innovación tradicional. El
auge de la sociedad del conocimiento junto
con la evolución protagónica de los medios
masivos de comunicación, el aumento del
número de trabajadores altamente calificados y su mayor movilidad, la mayor tasa de
262
obsolescencia y nivel de complejidad de las
tecnologías junto a la existencia de un stock
de conocimiento básico en el interior de las
empresas con múltiples usos, han propiciado la necesidad de detectar y explotar las
ideas valiosas, independientemente de dónde surjan (De Jong, 2008). Chesbrough señala que las tecnologías actuales pueden ser
demasiado complejas para ser desarrolladas
por un mismo equipo de investigación, por
lo que las empresas deben aprender a cooperar entre sí y fomentar la participación de
áreas ajenas a estas para aprovechar la experiencia que cada uno tiene. De esta manera
se busca una nueva estrategia de innovación bajo la cual las empresas van más allá
de los límites internos de su organización y
donde la cooperación con profesionales externos pasa a tener un papel fundamental.
Michael Porter afirma que la competitividad de una nación, en la cual se sustentan su desarrollo industrial y su soberanía
económica, depende de la capacidad para
innovar e implementar nuevas y mejores técnicas. Las actividades de innovación constituyen junto con el capital humano uno de los principales factores que
determinan las ventajas competitivas de
las economías industriales avanzadas.
Se observa así, que la clave para el desarrollo de las empresas del futuro está en la
innovación abierta. Estas deberán aprender
a mejorar o incluso cambiar su modelo o
sistema organizacional, considerando que
no todas las buenas ideas están dentro de
una única empresa, sino que por el contrario se pueden obtener o combinar con
ideas de distintas partes del mundo, y solo
de esta manera las empresas podrán innovar
con éxito, sustentándose en las claves para
las empresas del futuro mencionadas por
Chesbrough: ser abiertas, aceptar el fracaso e innovar tanto en el modelo de negocio así como también en la tecnología, sin
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
dejar a un lado los pilares fundamentales
de la innovación como la creatividad (un
trabajo multidisciplinar por naturaleza), el
pensamiento disruptivo o divergente y una
perspectiva sistémica surgida del trabajo
en equipo. La innovación abierta requiere colaboración e implica articular esfuerzos entre organizaciones, fomentando la
creación de un ecosistema de innovación
con compromiso territorial, interpelado
por la responsabilidad social empresarial,
en el proceso innovador que permita integrar el conocimiento interno y externo.
Cabe destacar que estos conceptos mencionados no solo son utilizados por el sector privado, sino que por su efectividad y
dinamismo han sido trasladados al sector
público. En los últimos años, debido al incremento de políticas destinadas a fomentar la industria nacional, han proliferado la
creación de emprendimientos y pequeñas
empresas. En este marco, muchos de estos
emprendimientos carecen de la estructura necesaria para ser competitivos en los
contextos continuamente variables de la
actualidad, derivando así en una alta tasa
de mortalidad. Por esta razón, se crean
programas para el desarrollo de emprendimientos de calidad en la región motivando
y concientizando así a los emprendedores
que deben innovar en sus productos o servicios, para lograr adaptarse al mercado.
Bajo este paradigma, la Facultad de Ingeniería de Olavarría (FIO) de la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de
Buenos Aires (UNCPBA) ha adoptado en
los últimos años una política que contribuye
con la cultura emprendedora en la formación
profesional de los futuros ingenieros a través de capacitaciones y asistencia técnica. A
partir de esta política dentro de la Facultad
se desarrolla el Proyecto de Extensión “Para
Emprendedores” (PEPE) cuyo objetivo general es: Fomentar la cultura emprendedora
facilitando la generación de nuevos emprendimientos y fortaleciendo los ya existentes,
a través de un espacio inclusivo, colaborativo, interdisciplinario e interinstitucional,
dentro del ámbito universitario, para el
apoyo a emprendedores que contribuyan al
desarrollo económico regional con igualdad de oportunidades y equidad social.
En el marco de este proyecto se han
realizado actividades de tutoría a emprendedores de la región, reuniones y capacitaciones en consultoría para los estudiantes y se participa y organizan actividades
de innovación abierta, teniendo en cuenta la importancia de la temática a nivel
mundial y regional para la formación y
capacitación de emprendedores que logren competir en los contextos actuales.
Por iniciativa propia de estudiantes de la
FIO en el año 2013 se participó de forma
espontánea en una competencia internacional llamada “Les 24h de l’innovation” (Las
24 hs de Innovación). La misma está basada en el formato denominado Charrete de
trabajo (proyecto rápido, repentina o rally
de innovación), donde por equipos, los participantes deben emplear todo su ingenio y
creatividad para en tan solo 24 hs brindar
ideas para soluciones originales a los desafíos propuestos por empresas privadas, instituciones públicas y ciudadanos, entre otros.
A partir de esta primera experiencia, se
realizaron las gestiones correspondientes
para que en el mes de mayo del año 2014,
la FIO se convirtiese en una de las sedes
oficiales del evento en Argentina. Luego en
el mes de octubre del mismo año, se participó de otra competencia con la misma
metodología denominada “Rally latinoamericano de Innovación”, promovida por el
Consejo Federal de Decanos de Ingeniería
(CONFEDI) donde los desafíos son propuestos tanto por empresas privadas como
instituciones públicas de Latinoamérica.
263
31 - Innovación abierta en la Facultad de Ingeniería. LAVANDERA, Marcos et al.
Luego, se decidió trasladar esta metodología de aprendizaje y competencia al
ámbito preuniversitario, principalmente
a los estudiantes del último año de escuelas secundarias, tanto de técnicas como no
técnicas y de gestión estatal como gestión
privada. Se propuso un evento organizado
por el PEPE y la Facultad de Ingeniería en
colaboración con Fundación Loma Negra,
la Agencia de Desarrollo Económico Local de Olavarría y Centro de Innovación y
Creación de Empresas de la Universidad,
donde a los estudiantes secundarios se los
invita a participar en una competencia basada en la metodología mencionada anteriormente, donde los desafíos son problemáticas reales de empresas privadas e
instituciones públicas deOlavarría y la región.
na. Este tipo de innovación permite a las
organizaciones un constante aprendizaje,
brindándoles adaptabilidad a un entorno
cambiante. En palabras del profesor: “ las
organizaciones que tienen éxito a menudo terminan atrapadas en su modelo. Es
necesario aprender cómo mejorar o incluso cambiar este modelo para seguir prosperando una vez que se vuelva obsoleto.”
Los procesos de innovación abierta dentro de las organizaciones tienen como objetivo el acceso a ideas internas y externas para
crear valor y lograr mantenerlo mediante
mecanismos internos. Henry Chesbrough,
define además, dos modelos principales por
el que fluyen las ideas, “Fuera - Dentro” y
“Dentro - Fuera”. En este sentido, la idea de
“fuera - dentro” implica abrir la organización
a muchos tipos de información y aportaciones externas, mientras que “dentro - fuera”
requiere que las instituciones permiten que
las ideas propias no utilizadas salgan al exterior para que otros puedan utilizarlas.
Nacen así las “24 Hs de Innovación
FIO” cuyo objetivo general es: Fomentar la interrelación de los estudiantes de
escuelas secundarias con la Facultad de
Ingeniería y los distintos agentes locales,
resolviendo problemáticas de interés Público y Privado, generando espacios inSe define además la innovación abierta
terdisciplinarios que permitan desarrollar como la metodología que aplican las orgala creatividad y la formulación de ideas, a nizaciones, de todos los ámbitos, para poder
través del concepto de innovación abierta mejorar, crecer y encontrar soluciones innovadoras a los problemas que se presentan
De esta manera, este trabajo descri- diariamente, a partir de información exterbe cómo el aprendizaje por experiencia, a na. Este modelo, implica una relación de
través de la metodología de innovación vínculo entre las organizaciones y los agenabierta, permite desarrollar competencias tes externos a estas, ya sean profesionales o
y aptitudes emprendedoras en estudiantes no, en búsqueda de inteligencia colectiva.
de escuelas secundarias, las cuales están vinculadas a la política adoptada por la FIO.
La innovación abierta se transforma así
en un proceso de aprendizaje organiza3. ASPECTOS TEÓRICOS (FUN- cional. Esta metodología es extrapolable a
todos los sistemas de enseñanza - aprenDAMENTACIÓN)
dizaje. E. Litwin (1997) critica el sistema
El profesor Henry Chesbrough, de- tradicional de la enseñanza cuando dice:
fine la innovación abierta como el uso de “Al analizar las prácticas de la enseñanza,
los flujos internos y externos de conoci- otro de los problemas que distinguimos con
miento para acelerar la innovación inter- frecuencia es el carácter no auténtico del
264
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
discurso pedagógico. Esto último se refiere al perfil de los problemas, que si bien en
apariencia guardan relación de semejanza
con problemas reales, no presentan ni la
complejidad ni el juego de variables o determinaciones que pertenecen al mundo de
la vida real”. El desarrollo de la capacidad
de análisis crítico y de aplicación del conocimiento es de fundamental importancia
en la formación del estudiante de cualquier
nivel académico por lo que es necesario incorporar nuevas metodologías que ayuden
a una formación en competencias y habilidades adaptadas a los nuevos entornos.
riencial se adapta a las nuevas demandas
profesionales vinculadas con la formación
y desarrollo de competencias y habilidades, generando además un proceso reflexivo para la construcción del conocimiento a partir de la experiencia realizada.
Dentro de estas estrategias de aprendizaje significativo se encuentran (Itin 1999):
•Solución a problemas reales
•Análisis de casos (Análisis y aplicación de conocimientos,tomas de decisiones)
•Aprendizaje basado en proyectos
La utilización del modelo de innova• Trabajo en grupo
ción abierta en el ámbito de la educación
permite generar espacios de aprendizaje
•Simulaciones de contexto reales
dentro de escenarios basados en la reali•Aprendizajes mediados por TICs
dad. Esta metodología logra vincular a los
estudiantes con problemas concretos, busPara Kolb (1981) el aprendizaje es “el
cando soluciones factibles surgidas de la proceso mediante el cual se crea conocimiento a
reflexión y comprensión de su contexto. través de la transformación de la experiencia”.
Propone un modelo de aprendizaje formaA partir de este concepto, aplicado en do por cuatro etapas que se relacionan:
los distintos niveles educativos se presen•Experiencia concreta
ta una manera alternativa de aprendizaje,
tanto para los alumnos como para los do•Observación reflexiva
centes, en donde se desarrollan competencias propia de una metodología activa de
•Conceptualización abstracta
aprendizaje. De esta manera se encuentra
•Experimentación activa
una forma de enfocar el aprendizaje a todos los actores participantes de la educación
Estas etapas describen un ciclo donde
(Estudiantes y Docentes). Con el desarro- se relaciona la experiencia con la reflexión
llo de esta metodología dentro o fuera de para la formación de conceptos abstractos.
las instituciones educativas, enfocándose En las cuatro fases del aprendizaje la “exen el aprendizaje por experiencia, descrip- periencia” es la base para la “observación y
to por Kolb (1984, citado en Alonso, et reflexión”. Luego las observaciones son asial., 1997): “algunas capacidades de apren- miladas formando un nuevo grupo de “conder que se destacan por encima de otras ceptos abstractos” y “generalizaciones” de la
como resultado del aparato hereditario que se deducen nuevas implicaciones para
de las experiencias vitales propias y de las la acción.
exigencias del medio ambiente actual…”
Esta propuesta de aprendizaje expe265
31 - Innovación abierta en la Facultad de Ingeniería. LAVANDERA, Marcos et al.
Como se puede ver a partir del ciclo de
aprendizaje de Kolb, este comienza a partir
de una experiencia concreta, una experiencia vivida por el individuo (estudiante para
el objeto de este trabajo) por lo que habría
que analizar, si todas las experiencias vividas
generan aprendizaje.
conocimientos.
Este proceso se sustenta en lo que se
conoce como “estado de flujo” (Mihály
Csíkszentmihályi, 1975), que se puede definir como el estado en el que se integran el
disfrute y el esfuerzo en un equilibrio dinámico, un estado en el que las personas
Para lograr esto es necesario articular los involucradas se encuentran tan compromeconocimientos previamente adquiridos con tidas con las tareas que nada les parece más
la experimentación activa, formando una importante.
estructura conceptual que permita aplicar
En este Modelo del Reto Óptimo conel conocimiento generado desde una expevergen el nivel de dificultad de la actividad
riencia concreta a nuevas situaciones.
o tarea, y las habilidades de las que disItin (1999) propone un modelo que in- pone la persona para resolver la situación
tegra las fases de Kolb y en el cual el apren- problemática. La activación motivacional
dizaje experiencial es un proceso formati- no depende sólo de la novedad o interés
vo que implica al individuo físicamente, intrínseco del trabajo en cuestión, sino de
socialmente, intelectualmente, cognitiva y la correspondencia entre ésta y los recuremocionalmente a través de una experien- sos personales de los que se dispone para
cia concreta que le ofrece un reto con un afrontar la situación en un equilibrio entre
nivel de riesgo y fracaso. En este proceso los la competencia del individuo y el desafío
estudiantes formulan hipótesis, experimen- implicado en la tarea. De forma resumida,
tan y utilizan la creatividad desarrollando diremos que según Csikszentmihalyi, la
266
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
experiencia de flujo requiere un equilibrio
óptimo entre los desafíos percibidos y las
habilidades del sujeto. Cuando no existe ese
equilibrio, podemos tener dos situaciones
diferentes: si los desafíos superan las competencias individuales se genera un estado
de ansiedad por exceso de dificultad, mientras que si, por el contrario, las habilidades
superan demasiado los desafíos colocados,
el individuo estará aburrido y, por ende,
poco motivado. Este equilibrio lo podemos
ver representado en la siguiente figura, propuesta por Whalen (1997), donde existirá
un “canal de flujo” en el área de equilibrio
óptimo entre los factores de las habilidades
del sujeto y el desafío percibido para la realización de la tarea.
Csikszentmihalyi (1992), alerta sobre
el hecho que no se debe describir el flujo
unidimensionalmente a través del equilibrio percibido entre desafíos y habilidades, ya que al trabajar con la motivación de
los participantes, el flujo “es un fenómeno
complicado basado en la interacción entre
los aprendices, las tareas y las variables contextuales”
las acciones individuales y grupales fomentan la búsqueda de nuevos paradigmas de
pensamiento y conducta, dando como resultado un aprendizaje generalizable, ya que
los comportamientos manifestados durante
las actividades son los mismos que se exteriorizan en otros escenarios personales y
laborales.
De esta manera, el éxito de esta forma de
aprendizaje radica en que cada participante construye conocimientos y competencias
a partir de sus fortalezas y debilidades, logrando un sentido de titularidad respecto
de lo aprendido. Esto se sustenta en que los
problemas y los escenarios que se presentan
tienden a ser poco convencionales, generando condiciones de integración grupal e interdependencia de los participantes que no
se encuentran en otros ámbitos educativos,
lo que, sumado a la percepción de riesgo,
predispone al grupo al aprendizaje. Como
corolario de este proceso encontramos que
4.Desarrollo
24 Hs de Innovación:
Las “24 horas de Innovación” es un evento que se lleva a cabo a nivel internacional
desde hace ya 5 años, en el formato de Charrete de trabajo (proyecto rápido, repentino
o rally de innovación). Durante el mismo,
los participantes deben emplear todo su ingenio y creatividad para en tan solo 24 hs
brindar soluciones originales a los desafíos
propuestos por empresas privadas, instituciones públicas y ciudadanos, entre otros.
Para luego presentarlas a través de un video
de 2 minutos.
267
31 - Innovación abierta en la Facultad de Ingeniería. LAVANDERA, Marcos et al.
Este tipo de competencia está orientada
A su vez además de los participantes,
a estudiantes universitarios, preuniversita- concurrieron 15 profesores y profesionales,
rios y profesionales de cualquier disciplina. personal de apoyo y 10 estudiantes universitarios que forman parte del Proyecto de
Las “24 horas de Innovación” se realizan Extensión “Para Emprendedores”, que fueanualmente en Francia (octubre) y en Ca- ron parte de la organización.
nadá (mayo). Fueron fundadas por Jéremy
Legardeur y su equipo en la ESTIA EcoDe manera simultánea con la competenle Superieuredes Technologies Industrie- cia se brindaron talleres culturales y de calles Avancées en Francia y la versión que pacitación para dar a conocer herramientas
se realiza en Québec por Mickael Gardoni útiles en este tipo de eventos, y actividades
de la Ècole de tecnologie supérieure ETS- disruptivas como partidos de ping pong,
Montreal.
cena informal, encuentro de bandas y otros
espectáculos.
Durante 2013 y 2014 la Facultad de
Ingeniería de la Universidad Nacional del
Al año siguiente, en el mes de mayo de
Centro de la Provincia de Buenos Aires ha 2015, la FIO volvió a ser sede oficial del
organizado la participación de equipos de evento y esta vez participaron 70 persotrabajo interdisciplinarios compuestos por nas, entre concursantes y organizadores, de
docentes, graduados y estudiantes.
distintas carreras universitarias y terciarias,
además de alrededor de 20 estudiantes del
La primera participación en el 2013 fue nivel secundario.
de forma espontánea, un grupo de estudiantes, por iniciativa propia, dieron a coRALLY LATINOAMERICANO DE
nocer el evento en la facultad y formaron INNOVACIÓN 2014:
un equipo de trabajo para participar. A parEl “RALLY LATINOAMERICANO
tir de esta primera experiencia, se realizaron las gestiones correspondientes a través DE INNOVACIÓN” es una competencia
de la Fundación Redes de Conocimiento internacional que tiene como propósito fo(Coordinadora del evento en la Argentina) mentar la innovación abierta en estudiantes
para que en el mes de mayo 2014, la FIO de carreras de ingeniería de Latinoamérica
se convirtiese en una de las sedes oficiales y que se desarrolla por equipos durante 28
del evento en Argentina. En esta ocasión horas consecutivas. La primera edición se
concurrieron al evento aproximadamente llevó a cabo los días 17 y 18 de octubre de
180 personas, de las cuales 80 participaron 2014.
de la competencia, formando 9 equipos de
El Rally nace en el marco del Programa
trabajo. Además fue la única sede que contó
Regional
de Emprendedorismo e Innovacon la participación de estudiantes de nivel secundario, con 30 jóvenes de distintas ción en Ingeniería (PRECITYE) y toma
escuelas. De esta primera experiencia como como referencia y está inspirado en la comorganizadores se puede destacar que la in- petencia denominada “The 24 hs of innovavestigación, innovación abierta, trabajo en tion” creada en el año 2007 por el Instituto
equipo y la comunicación se convirtieron en de Ingeniería ESTIA (Ecole Superieure des
Technologies Industrielles Avancées) de Franpiezas claves para el desarrollo del evento.
cia. Partiendo del formato original, desde el
268
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
PRECITYE se diseñó este nuevo formato
que convoca a estudiantes de las Facultades
de Ingeniería de Latinoamérica, en forma
conjunta con estudiantes de otras facultades con el propósito de promover una nueva
cultura de innovación abierta y contribuir
con nuevas propuestas de solución a problemas reales de la región.
de la propuesta. Todo el material entregado
por los equipos pasará a formar parte del
dominio público.
Los jurados de cada sede analizan las
propuestas recibidas y proclaman ganadores
en dos categorías:
• Innovación: propuestas que se destaquen
en aspectos de innovación.
La competencia propone resolver desafíos que consistirán en problemas reales
• Impacto social: propuestas que se desque requieran de una solución creativa, no
taquen
por su impacto social.
estando limitados únicamente al ámbito
tecnológico, pudiendo ser de varios sectores
En su primera edición en el año 2014,
de actividades o temas sociales, ambientala FIO fue sede oficial de la competencia
les, organizacionales, artísticos, logísticos o
albergando a estudiantes de la FIO, de la
de otro tipo.
Facultad de Ingeniería de la Universidad
Las facultades de ingeniería convoca- FASTA , estudiantes de Ciencias Econórán a equipos de estudiantes de ingeniería micas y de la carrera de Licenciatura de Coa participar del Rally de Innovación, donde municacion Social de la Facultad de Ciense les presentarán los desafíos enviados por cias Sociales de Olavarría. (58 participantes
las instituciones y empresas. Está previsto y de Mar del Plata, Olavarría, Tandil y Bahía
se promueve que además de los estudiantes Blanca).
de ingeniería sean convocados estudiantes
En esta edición se formaron 6 equipos,
de otras disciplinas, conformando equipos
constituidos por estudiantes de Ingeniemultidisciplinarios para el abordaje de los
ría Industrial, Ingeniería Civil, Ingeniería
desafíos planteados.
Química, Ingeniería Informática, IngenieLos equipos trabajarán físicamente en ría Ambiental, Ingeniería Electromecánilas sedes localizadas en las universidades ca, Licenciatura en comunicación social
anfitrionas o en los lugares que éstas, en y Contaduría Pública. Siendo ganadores
potencial asociación con otras instituciones, en Innovación la propuesta de un equipo
constituido por Estudiantes de Ingeniería
determinen como sedes físicas.
Informática y Licenciatura en ComunicaLos equipos tienen 28 horas para se- ción Social, y en Impacto Social el equipo
leccionar un desafío, entender el problema, de Ingeniería Industrial e Ingeniería Amconformar los equipos, plantear una solu- biental.
ción, identificar los beneficiarios, validarla,
24 HS DE INNOVACIÓN FIO
ajustar lo que consideren necesario hasta lograr una propuesta que será presentada meEn este apartado se describe la propuesdiante un video con una duración de hasta 3
ta de la FIO donde se aplicó la metodología
minutos y un reporte pautado (que incluye
de innovación abierta con estudiantes de
un análisis vía CANVAS) que da cuenta de
escuelas secundarias.
la potencial sustentabilidad e impacto social
269
31 - Innovación abierta en la Facultad de Ingeniería. LAVANDERA, Marcos et al.
Con estos antecedentes y los buenos
resultados obtenidos en términos de participación y aprendizaje vivencial e innovador, la Facultad de Ingeniería ha decidido
replicar estas competiciones pero con desafíos locales para estudiantes del último
año de escuelas secundarias, en el marco del
convenio con la Fundación Loma Negra y
a través del Proyecto de Extensión “Para
Emprendedores”. Entendemos esta actividad como una forma inédita de vinculación
entre las empresas, la universidad, el sector
educativo secundario y el estado, donde los
estudiantes podrán tomar contacto con los
distintos sectores productivos de la sociedad y creativamente contribuir a la solución
de temáticas tanto públicas como privadas.
Para ello desde la facultad se decide desarrollar el evento denominado “24 hs de innovación FIO”.
Las 24 horas de Innovación FIO es una
competencia, basada en la metodología de
Innovación Abierta, que se desarrolla en
24 horas consecutivas durante las cuales
se deben generar proyectos rápidos, repentinos e innovadores que permitan resolver
problemáticas de índole público o privado.
Los destinatarios de este evento son los
estudiantes del último año de las escuelas
de educación secundaria de Olavarría y la
zona.
Objetivos Específicos:
• Promover la vinculación de los estudiantes secundarios con la Facultad de
Ingeniería.
•Estimular el espíritu emprendedor.
• Generar espacios de investigación
creativos e innovadores.
•Estimular el trabajo en equipo,
compañerismo y comunicación.
• Formular ideas creativas para problemáticas reales de los sectores socioproductivos locales.
• Generar redes de contacto y oportunidad de desarrollo personal.
•Incentivar el respeto por el medio
ambiente, la diversidad cultural y la responsabilidad social empresarial.
En este evento las problemáticas que
se presentan pueden ser de varios sectores
de actividad o temas diversos: productivos,
tecnológicos, sociales, ambientales, organizacionales. Donde las empresas y organizaciones locales deben diseñar estos desafíos
centrándose en la búsqueda de Innovación.
Los estudiantes asistentes forman equipos de entre 5 y 10 personas y eligen un
desafío que les interese para resolverlo y
luego de las 24 hs presentar la solución en
un video de 3 minutos. Este video es evaluado por un jurado designado por la orObjetivo General:
ganización del evento y son premiados los
primeros tres puestos y la institución a la
Fomentar la interrelación de los estu- que representan.
diantes de escuelas secundarias con la Facultad de Ingeniería y los distintos agentes
Una vez que los estudiantes llegan al
locales, resolviendo problemáticas de inte- evento, se presentan los desafíos y ellos son
rés Público y Privado, generando espacios los encargados de formar los equipos, de la
interdisciplinarios que permitan desarrollar mejor manera que les parezca. Luego eligen
la creatividad y la formulación de ideas, a la problemática que les interese y con los
equipos que formaron comienzan a trabajar
través del concepto de innovación abierta
270
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
para poder presentar la solución al finalizar diantes voluntarios de la Facultad de Inel evento.
geniería y miembros de la organización
son denominados Tutores de los distintos
Durante toda la jornada, además del equipos y se encargan de visitarlos contitrabajo en la solución, a los asistentes se les nuamente para evacuar dudas que puedan
presentan distintas actividades de integra- surgir y brindar asistencia en caso de nececión y capacitación en temáticas que cree- sitarla.
mos necesarias para su motivación y aprendizaje. Durante la actividad recreativa a los
5.Metodología
estudiantes se los obliga a salir del lugar de
Las metodologías de actividades de intrabajo por media hora, para relacionarse
novación
abierta se corresponden con la
con los demás asistentes mediante actividades propuestas por la organización: Ping filosofía de buscar maneras de resolver inPong, Tejo, Metegol, Básquet, Fútbol tenis, vitando a pensar soluciones en equipo. La
juegos de cartas o simplemente tomar mate inteligencia colectiva es una realidad y comienzan a aparecer instancias de entrenaentre ellos.
miento para explotarla. Para la aplicación
A la noche se realiza el ChoriRock, que de esta metodología se utiliza el modelo
es una cena cultural donde se hace una de Charrete de trabajo. La traducción de
choripaneada para todos los participantes Charrete, del francés, quiere decir “pequedel evento y se invitan bandas de la ciudad ño carro”. Cuenta la leyenda que allá por el
para que puedan presentarse y tocar para Siglo XIX en la École des Beaus Arts en
los asistentes, esta actividad es abierta a la Paris, cada fin de ciclo lectivo los profesocomunidad. Las bandas que se presentaron res de Arquitectura circulaban con esos peestán integradas por estudiantes de la Fa- queños carros por los pasillos de las aulas
cultad de Ingeniería y por adolescentes de recolectando los trabajos de fin de año de
la ciudad, que en algunos casos concurren a los alumnos, quienes saltaban sobre el carro
las escuelas participantes del evento.
nuevamente para hacerle modificaciones finales mientras el mismo terminaba su recoPara las instancias de capacitación se rrido. La inflexibilidad de la hora de entrega
realiza el taller de Creatividad, en el que generaba una atmósfera de adrenalina y exse presentan conceptos y actividades con la citación y se pensaban mejoras hasta último
idea de fomentar la creatividad en los es- momento para esos dibujos de fin de año.
tudiantes y aportar a la búsqueda de ideas
innovadoras para el desafío elegido. MienEn este sentido, la novedad que plantea
tras que en el taller de Modelo de Negocios el trabajo es la idea de popularizarlos en el
y Pitching, se presentan los conceptos del sistema educativo como herramientas para
modelo de negocios Canvas, enfocándo- el entrenamiento de competencias emprense en la segmentación de los clientes y la dedoras.
propuesta de valor, sumándose el concepto
La aplicación del charrete de trabajo
de Pitching, que consiste en cómo poder
presentar de forma correcta y completa una son los rally de innovación, que representan la externalidad del marco conceptual de
idea en poco tiempo.
la innovación abierta. En síntesis, la veloEn adhesión a estas actividades, estu- cidad del cambio del entorno obliga a las
271
31 - Innovación abierta en la Facultad de Ingeniería. LAVANDERA, Marcos et al.
instituciones a correr la intensa carrera de
la innovación, pero no de manera solitaria,
ya que van a necesitar incrementar su capacidad de encontrar, procesar y desarrollar
nuevas ideas. Saltaran las fronteras de la organización abriendo paso a buscar las ideas
más exitosas allá donde estas se encuentren,
no importa si fueron generadas por un grupo de jóvenes en una universidad pública,
un equipo de investigadores en un centro
del CONICET, una comunidad on-line de
usuarios o el grupo de expertos de la organización.
Estos rally de innovación sirven como
instancia de entrenamiento de competencias bien puntuales: no se considera un ejercicio de identificación de oportunidades,
teniendo en cuenta que el proceso de validación de una idea tiene que ver con el contexto, con el análisis de mercado, acción que
no ocurre en veinticuatro horas corridas.
Se lo toma como una excelente instancia
de entrenamiento para trabajar en equipo
en situaciones bajo presión, en un tiempo
acotado que marca el ritmo de la entrega y
la actividad. Alienta el enfoque multidisciplinario y el entrenamiento en comunicación, teniendo en cuenta que el prototipo a
presentar, de poco tiempo de duración tiene
que tener tanto respuestas técnicas como de
diseño. Es un excelente ejercicio de creatividad, buscando respuestas innovadoras a
retos reales planteados por empresas y organizaciones, aplicando competencias emprendedoras como el trabajo en equipo, la
búsqueda de información, desarrollo de redes de apoyo y el saber comunicar.
competencias emprendedoras.
Para esto, se contó con la colaboración
de la inspectora distrital de escuelas secundarias de gestión pública y la inspectora de
escuelas secundarias de gestión privada. En
primera instancia se realizaron reuniones
con cada Inspectora para presentarles el
proyecto, sus alcances y objetivos, luego se
compartió esta información con los directores de las distintas instituciones de educación secundaria de Olavarría y la zona.
Se designa al estudiante Joaquín Domato como coordinador y promotor del evento, que se encargó del contacto con las escuelas y la difusión y promoción de éste en
las instituciones interesadas.
La difusión se hizo personalmente en las
instituciones, con materiales gráficos, describiéndoles a los alumnos la experiencia
que se vivirá participando del evento con
las diferentes actividades que se realizan
durante la jornada.
Durante esta jornada, se realizan actividades de integración para fomentar la relación entre los estudiantes participantes
como una actividad recreativa en horas de
la tarde y una choripaneada con la presencia
de bandas que denominamos ChoriRock.
También se realizan instancias de capacitación a cargo de docentes y estudiantes
voluntarios, como son el Taller de Creatividad y el Taller de Modelo de Negocios y
Pitching. Estos dos talleres son de utilidad
para los estudiantes participantes a la hora
de realizar el video final con la solución
Para la ejecución de este evento y en re- propuesta para ser evaluado.
lación a lo anteriormente mencionado se
La evaluación de los videos la hace un
decidió aplicar esta metodología de Chajurado compuesto por representantes de las
rrete de trabajo, llevado a los estudiantes
organizaciones que auspician, colaboran y
de escuelas secundarias, apoyado de igual
son parte de la organización del evento y
manera en la fomentación y desarrollo de
272
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
estudiantes de la Facultad de ingeniería de desafíos planteadas por empresas y organiOlavarría. Este jurado toma la decisión fi- zaciones locales.
nal sobre los ganadores del evento basando
En estos eventos hubo un total de 12
en cuatro pilares de evaluación que son:
empresas e instituciones públicas que acom• Innovación y creatividad
pañaron económicamente y presentaron los
• Análisis de información científica y 28 desafíos para que los jóvenes puedan getécnica
nerar propuestas de solución, acompañan
el proyecto, Fundación Loma Negra, Losa
• Calidad de la presentación
Olavarría, Inzama Potes S.A., Molino Ola• Eco - responsabilidad.
varría, ADELO, Ferrosur Roca, Facultad
de Ingeniería Olavarría, Crecer Juntos (TaFinalmente, los evaluadores asignan ller protegido), Tancredi Vigas y Bloques
puntaje a cada uno de estos pilares y por S.R.L., Finning Argentina S.A. – Sucursal
suma de puntos se definen los ganadores Olavarría, Qutral y Eco Control.
del evento, entregando premios a los ganadores.
En la primera edición invito a participar a todas las escuelas de gestión estatal de
6.RESULTADOS
Olavarría y la zona, contando finalmente
con 11 escuelas inscriptas y 153 estudianEn el mes de junio de 2015 se realizó tes del último año del nivel secundario. Una
la primera edición del evento, y en octubre vez llegada la fecha asistieron al evento 93
se llevó a cabo la segunda edición. En total jóvenes, formándose 11 equipos, a decisión
participaron 147 estudiantes de 14 escue- de los estudiantes. Algunos de estos equilas de Olavarría y la zona, tanto de gestión pos estaban conformados por estudiantes
pública como privada, presentando 22 so- de distintas instituciones, logrando la interluciones creativas e innovadoras a los 28 disciplinaridad que se buscaba.
273
31 - Innovación abierta en la Facultad de Ingeniería. LAVANDERA, Marcos et al.
En esta Jornada los equipos eligieron los
desafíos que les interesaban y presentaron
su solución propuesta en un video, creándose 15 videos, ya que un equipo decidió
elegir cuatro desafíos a resolver.
Además participaron estudiantes de séptimo año de la EEST Nº2 (Ex Industrial)
que se acercaron a nosotros en reiteradas
veces con la intención de participar en este
evento.
Para la segunda edición, se optó por convocar a las escuelas secundarias de gestión
privadas, para así lograr la participación de
todas las escuelas. En esta ocasión 6 escuelas se mostraron interesadas a participar. Al
cerrarse la inscripción al evento se contó
con 99 estudiantes inscriptos en total, asistiendo finalmente 59 jóvenes.
En esta ocasión se formaron siete equipos logrando nuevamente que muchos de
estos estén conformados por estudiantes de
distintas escuelas. Como resultado se presentaron siete videos como propuesta de
solución a los desafíos elegidos.
Los resultados cuantitativos fueron expuestos más arriba, pero hay mucho logro
cualitativo de esta iniciativa difícil de mostrar en palabras. Además de contar con el
compromiso de todas las instituciones y
empresas participantes, se puede destacar la
actuación de los jóvenes es lo más importante.
formación para resolver la problemática de
la mejor manera que consideran.
Se puede destacar además el trabajo
en equipo, compromiso con la tarea, sana
competencia, compañerismo, creatividad,
responsabilidad, dedicación e intercambio,
como algunas de las competencias emprendedoras que pudieron ponerse de manifiesDurante estas 24 hs que los estudiantes to, mostrando un aprendizaje de los jóvenes
pasan en complejo de la Facultad de Inge- en la jornada.
niería de Olavarría, se observa, además de
A continuación se empieza a trabajar con
conductas intachables y diversión, aprenlas
ideas participantes para acompañarlas
dizaje colaborativo y continuo, principalmente de la interrelación de estos con sus en su desarrollo a proyectos y su evaluación
compañeros y miembros de la FIO, como a través del Centro de Desarrollo Emprentambién de la experiencia adquirida en el dedor e Innovación, recientemente creado
desarrollo de la solución y búsqueda de in- por la Facultad de Ingeniería de Olavarría.
274
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
En este sentido, de la primera edición se
dos equipos se presentaron para continuar
con el proyecto, a los que se los acompañó
durante dos meses en el desarrollo. Hoy en
día estos proyectos se encuentran en receso,
con la promesa de ambas partes de continuarlo ni bien sea posible.
De los proyectos logrados en la segunda
edición, se están realizando reuniones con
uno de los equipos participantes para poder
continuar con el desarrollo y estudio de la
idea.
reflejan lo importante que fue
para ellos y para la escuela,
la experiencia vivida.
También es un estímulo para
mejorar nuestras propuestas de
enseñanza.
El próximo año estaremos nuevamente. Gracias! Saludos!
Equipo Directivo de E.E.S.N°6
...
Ø
Marcos, te felicito!!
Realmente la alegría y entu-
Evidencias, mails recibidos desde las es- siasmo de los chicos pocas veces
cuelas:
lo ví. Eugenia Berrueta, Escuela
Ø No los pude acompañar personalmente porque estuve bastante complicado en esos dos
días. Pero se que los chicos la
pasaron muy bien y me gustarías
que sepas que se la jugaron ustedes por lo nuevo y distinto
y yo también, porque era mucha
responsabilidad y nos pidieron
lección paseo y yo me puse como
responsable. Si pasaba algo con
mis alumnos, yo era el responsable directo. Pero a pesar de
ello, confiaba en la propuesta
porque se que a los chicos de
Sierra Chica les hace bien estar
con otros aprendiendo.
Abrazo.
José Mogávero
Director EESN°17
...
Ø Gracias, los chicos volvieron muy felices por la experiencia. Alicia Rota EES Nº 16.
...
Ø
Muchas Gracias a Uds por
la invitación, la encuesta y las
opiniones de nuestros alumnos
Agropecuaria
...
Ø
Gracias Marcos: fue una
gran experiencia para ellos y
muy
enriquecedora.
Estaremos
acompañando el próximo año.
Saludos.
Karina Elbey.
Inspectora de Nivel Secundario de Gestión Privada
...
Ø
Gracias! Muy linda experiencia, la pasamos muy bien.
Atte.
Liliana Rollheiser.
Directora. Esc Sec M. Moreno.
...
Ø
Estimados/as:
Muchas gracias por la invitación a participar de la propuesta y porenviarlos resultados de
la encuesta.
Esperamos
poder
participar
también el año que viene.
275
31 - Innovación abierta en la Facultad de Ingeniería. LAVANDERA, Marcos et al.
La experiencia fue muy buena.
Saludos cordiales
Lic. Gloria Elida Scrimizzi
Carla Almada – Alumna del Colegio
Privado Mariano Moreno – Orientación
Ciencias Sociales:
“Me pareció una experiencia única, muy
buena. Nunca habíamos asistido a un evenInstituto Privado “San Anto- to de tantas horas seguidos y eso hizo que sea
diferente. Trabajamos mucho durante toda la
nio de Padua”
noche pero a pesar del cansancio salieron ideas y
Opiniones de Estudiantes participan- cosas muy productivas. La atención de la organización fue muy buena y siempre hubo buena
tes:
predisposición de ellos.”
Agostina Arata – Alumna del Instituto
Registro en imágenes de los eventos:
San Antonio de Padua, Orientación Arte –
Artes visuales:
Vicedirectora
“Me encanto poder ir a la facultad, me gusta
el clima que hay entre ustedes. En el secundario
la vemos siempre con miedo a la facultad, como
que va a ser todo serio y aburrido y al final me
di cuenta que no es así”
Nahuel Mondotegui – Alumno de
EEST Nº2 (Ex Industrial), Orientación
Técnico Electromecánico:
“La experiencia estuvo muy buena, fue interesante, fue bastante agradable porque hubo
bastantes chicos que participaron. Mucha variedad de problemáticas y lo bueno es que eran
de temas regionales. Podías innovar y expresarte a tu manera e intercambiar opiniones con
otros chicos y ayudarse entre sí”
Facundo Benítez – Alumno del Instituto San Antonio de Padua, Orientación Arte
– Artes visuales:
“Me pareció una experiencia fantástica, fue
muy divertida. Aprendimos un montón y pudimos compartir con nuestros compañeros y con
gente que no conocíamos. Aprendimos a sociabilizar con los demás, a trabajar en equipo, a
dividirnos el trabajo y en vez de echarnos la
culpa, seguir trabajando sobre eso y encontrar
la solución. Muy recomendable.”
276
7.CONCLUSIÓN
En el sentido de este trabajo se concluye
que la metodología de Innovación Abierta,
puesta en práctica con estudiantes de la Facultad de Ingeniería de Olavarría, y luego
llevada a los estudiantes de la escuela secundaria, es una herramienta de aprendiza-
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
je vivencial que logra motivar y con la que entre las organizaciones partícipes de la
se obtienen los resultados que esperamos en metodología, y con los distintos sectores de
la comunidad contribuye al desarrollo local
los jóvenes.
y con él a la asimilación de las competencias
Esta metodología de Innovación, dentro emprendedoras que esperamos que adquiey fuera del aula, contribuye en parte, a lo- ra nuestra población objetivo, los jóvenes.
grar el estado de flujo al que hace referencia
Csikszentmihalyi, motivando al joven con
Esta metodología de eventos en el ámproblemáticas reales de su entorno, y desa- bito de la enseñanza secundaria, debe ser
fiantes, tratando de eliminar el desgano y sistematizado e instalada, transformándose
ansiedad.
así en una innovación en el ámbito del nivel
secundario. Las devoluciones recibidas por
Además hemos contemplado que en este los docentes y directivos, nos invita a pensar
sentido, no es necesario que a los estudian- estrategias para continuar y fortalecer estas
tes se les enseñe dentro de un aula con “pro- actividades. El aprendizaje vivencial, basablemas juguete”, sino que al desafiarlos con do en problemas reales y con posibilidad
problemáticas reales donde la búsqueda de de generar conocimiento compartido es
la solución dependa enteramente de ellos, una herramienta de mucho valor académise logran resultados superiores. Esto se jus- co si los docentes se involucran en todo el
tifica en el ciclo de Kolb, donde la experien- proceso en un rol de facilitadores. A partir
cia vivida genera aprendizaje, no solo sobre de los resultados que se obtengan debieran
el problema que se resuelve, sino también,
iniciarse instancias de proto-investigación
los jóvenes adquieren competencias para su
que conduzcan a nuevas acciones en clave
desarrollo tanto en la formación académica
de integralidad (docencia - investigación como en su rol profesional. Cumpliendo así,
con la política previamente mencionada, del extensión). El impacto de los resultados de
fomento de la cultura emprendedora y de- estos procesos es inmediato si existe la decisión política y los apoyos institucionales
sarrollo de competencias en este sentido.
que promuevan distintas formas de incorAdemás entendemos que el fortaleci- porar conocimientos y adquirir competenmiento de los vínculos interinstitucionales, cias, transgrediendo lo instituido.
277
31 - Innovación abierta en la Facultad de Ingeniería. LAVANDERA, Marcos et al.
Esto no se logra en soledad, es imprescindible la construcción de redes interinstitucionales que, junto al sector privado,
generen la sinergia necesaria para potenciar
las acciones de los actores del ecosistema
emprendedor. Las jornadas organizadas por
nuestra Facultad han logrado resultados
278
muy positivos en este sentido, desde el apoyo financiero, hasta la declaración de interés
municipal del gobierno local.
Entendemos que este es uno de los caminos hacia la innovación empresaria, pública y educativa.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
EMPRENDEDORISMO CON JOVENES
PRIVADOS DE LIBERTAD
Marcos Lavandera (*)
RESUMEN
Este artículo pretende socializar una
experiencia rica, intensa y práctica, de estudiantes y docentes de una facultad de
ingeniería trabajando competencias emprendedoras en contexto de encierro. Esta
iniciativa se enmarca en el Proyecto de
Extensión “Para Emprendedores” de la
Facultad de Ingeniería de Olavarría de la
Universidad Nacional del Centro de la
Provincia de Buenos Aires, Argentina.
INTRODUCCIÓN
Este artículo pretende socializar una
experiencia rica, intensa y práctica, de estudiantes y docentes de una facultad de
ingeniería trabajando competencias emprendedoras en contexto de encierro. Esta
iniciativa se enmarca en el Proyecto de
Extensión “Para Emprendedores” de la
Facultad de Ingeniería de Olavarría de la
Universidad Nacional del Centro de la
Provincia de Buenos Aires, Argentina.
Uno de los objetivos de este abordaje es
brindar una formación de calidad, ampliar
y modernizar la oferta de Formación Profesional, priorizando la línea de Educación
para el trabajo a través del trabajo cooperativo y el emprendedorismo en el marco
de la economía social en jóvenes privados
de libertad. La experiencia se desarrolla
en el Centro Cerrado Leopoldo Lugones de Azul, con jóvenes menores de edad
que cumplen procesos judiciales o condenas. Se brindó capacitación en Emprendedorismo con estudiantes de ingeniería.
Uno de los objetivos de este abordaje es
brindar una formación de calidad, ampliar
y modernizar la oferta de Formación Profesional, priorizando la línea de Educación
para el trabajo a través del trabajo cooperativo y el emprendedorismo en el marco
de la economía social en jóvenes privados
de libertad. La experiencia se desarrolla
en el Centro Cerrado Leopoldo Lugones
de Azul, con jóvenes menores de edad que
cumplen procesos judiciales o condenas. Se
brindó capacitación en Emprendedorismo
con estudiantes de ingeniería, logrando
en ellos resultados concretos que alcanzan
Palabras clave: Competencias empren- también a las instituciones participantes.
dedoras - Emprendedorismo - Contexto de
Encierro - Jóvenes Esta iniciativa se realiza como una de
(*) Ingeniero Químico y Magister en Administración de Negocios. Secretario de Extensión, Vinculación y Transferencia de la Facultad de Ingeniería de Olavarría. Jefe de Trabajos Prácticos Ordinario, Dpto. de Ing. Industrial. Integrante
del Consejo Directivo de la Cátedra Abierta Latinoamericana de Innovación y Emprendedorismo (CALIYE). Director
del Proyecto de Extensión “Para Emprendedores” y Director del Centro de Desarrollo Emprendedor e Innovación
(CDEI) de la Facultad de Ingeniería de Olavarría. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires
(UNICEN). Argentina. E-mail: [email protected]
279
32 - Emprendedorismo con jóvenes privados de libertad. LAVANDERA, Marcos
las actividades del Proyecto de Extensión “Para Emprendedores” [1] y por solicitud del Programa para el Abordaje
de Problemáticas Sociales y Relaciones
con la Comunidad de la Defensa Pública del Departamento Judicial Azul.
año 2006[4] y adoptado por la Asociación
Iberoamericana de Entidades de Educación en Ingeniería ASIBEI, que indica
que los ingenieros deben tener la competencia para “actuar con espíritu emprendedor”, conocida como la “competencia 10”.
El Proyecto de Extensión “Para Emprendedores” se alinea con una fuerte definición política institucional de la Facultad
de Ingeniería sobre la extensión universitaria[2] y la formación humanística[3] de los
ingenieros y tiene como Objetivo General
“Fomentar la cultura emprendedora facilitando la generación de nuevos emprendimientos y
fortaleciendo los ya existentes, a través de un
espacio inclusivo, colaborativo, interdisciplinario e interinstitucional, dentro del ámbito
universitario, para el apoyo a emprendedores
que contribuyan al desarrollo económico regional con igualdad de oportunidades y equidad
social”. Algunos de sus objetivos específicos son: Fortalecer la red interinstitucional
en relación a la temática emprendedora;
Acercar a los estudiantes a las diferentes
realidades socioeconómicas; Favorecer a la
inclusión social fomentando el espíritu emprendedor en sectores vulnerables; Contribuir a la formación de una masa crítica de
actores universitarios y no universitarios, de
manera coordinada y metodológica, para el
apoyo a emprendedores. En línea con lo establecido por el Consejo Federal de Decanos de Ingeniería (CONFEDI) en el “3er.
Taller s/ Desarrollo de Competencias en
la Enseñanza de la Ingeniería Argentina”
La ejecución de esta iniciativa fue acompañada económicamente por las Universidad Nacional del Centre de la Provincia de
Buenos Aires, a través de la Convocatoria
a Proyectos de Extensión[5] y el Programa
Nacional de Voluntariado Universitario de
la Secretaría de Políticas Universitarias del
Ministerio de Educación de la Nación[6].
Se podrían introducir los aspectos socioeconómicos, políticos e institucionales que llevan a los jóvenes a este tipo de
Centros, pero no es motivo de este artículo
profundizar sobre esto. Si es de interés, en
cambio, rescatar que existe un sistema muy
complejo de desigualdades, discriminación,
estereotipos, falta de oportunidades, estrategias ineficientes, escasez de recursos y de
idoneidad, que no contribuyen demasiado a impedir que algunos jóvenes lleguen
a estos lugares, y luego en ellos tampoco
encuentren herramientas de reinserción
social. Los jóvenes universitarios, muchos
de ellos provenientes de hogares con necesidades básicas insatisfechas, pero con otras
herramientas culturales o sociales, pueden
hacer una muy importante contribución al
proyecto de vida de sus pares “encerrados”.
En ese sentido se perfila esta propuesta.
http://pepe.fio.unicen.edu.ar/
Res. C. A. Fac. Ing. Nº 116/11. Convocatorias a Proyectos de Extensión.
[3]
Res. C. A. Fac. Ing. Nº 101/04. Actividades de Formación Social y Humanística
[4]
Primer Acuerdo sobre Competencias Genéricas “3er. TALLER s/ DESARROLLO DE COMPETENCIAS EN
LA ENSEÑANZA DE LA INGENIERÍA ARGENTINA” – Experiencia Piloto en las terminales de Ing. Civil, Electrónica, Industrial, Mecánica y Química. Villa Carlos Paz, 14 y 15 de agosto 2006 3er. INFORME. AGOSTO 2006.
[5]
http://extension.unicen.edu.ar/blog/?cat=427
[6]
http://portales.educacion.gov.ar/spu/noticias/comienza-la-inscripcion-a-la-10-convocatoria-anual-del-programa-voluntariado-universitario/
[1]
[2]
280
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
DESCRIPCIÓN Y TRATAMIENTO DEL CASO
Como toda acción emprendedora institucional, es importante establecer redes
que puedan darle sustento y permanencia
al proyecto. Así, se trabajó en conjunto con
el Proyecto Jóvenes Emprendedores Rurales del Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Nación – PROSAP
– UCAR, el Programa para el Abordaje de Problemáticas Sociales y Relaciones con la Comunidad, Defensa Pública
Departamento Judicial Azul, el Centro
de Referencia de Azul de la Secretaría
de Niñez y Adolescencia de la Provincia
de Bs. As. y la Defensoría N° 1 Fuero de
Responsabilidad Penal Juvenil de Azul.
Foto 1: Acuerdo para trabajar Emprendedorismo.
incluyendo exposiciones con soporte power
point, duró un solo encuentro, muchos de
los jóvenes no saben leer bien de corrido
y no podían seguir la temática. Hubo que
cambiar rápidamente y trabajar conceptos
y contenidos desde el “hacer”, con alta parAsí se pudo llevar adelante un ciclo de enticipación de los internos y el equipo de la
cuentros que permitió cumplir con los objefacultad acompañando el proceso.
tivos en un mutuo aprendizaje con alto contenido solidario y de compromiso social.
Muchas dificultades se presentaron, una
de las más importantes fue la alta rotación
Se trabajó con 17 jóvenes en 11 visitas
de jóvenes. No se pudo conformar un grusistematizadas en un día y hora determinapo permanente y esto quitó eficacia al prodos en la semana, logrando instalar el “día
yecto; no obstante se pudo abordar temas
del Emprendedorismo” (así lo llamaron). Se
como: autoconocimiento, competencias
generó un espacio en el que 6 estudiantes de
emprendedoras, comunicación, trabajo en
ingeniería, durante 2 horas, compartían los
equipo, ideas-oportunidades-proyectos, acsaberes en un claro “modelo de rol” positivo.
ceso a los recursos, tipo de emprendedores,
proceso emprendedor y redes de contacComo ingenieros, los integrantes del tos, conceptos trabajados desde la ética y
equipo de la facultad propusieron una pla- buen uso de estas herramientas. También,
nificación de todos los encuentros, sus con- emprendedores de la comunidad contaron
tenidos, metodologías y recursos necesarios. sus experiencias como estrategia para reLa realidad los llevó exactamente por otros forzar los conceptos y desde ahí se trataron
caminos, la improvisación coherente, la bús- de concretar emprendimientos a través de
queda de otros recursos, otras técnicas, otra los talleres de oficios que dispone la insforma de comunicarnos y muy importante, titución. Primero se realizó un taller en el
situarnos en otro lugar “del poder”, ya no que se produjeron los cuadernillos con los
desde el brindar conocimiento sino desde que iban a trabajar, a través de una “línea
el “compartir conocimientos”. Se pretendió de producción” en la que se pudieron mosiniciar el trabajo en la metodología taller
trar todas las partes integrantes del proce281
32 - Emprendedorismo con jóvenes privados de libertad. LAVANDERA, Marcos
so. Luego, en el 9° encuentro, se empezaron a estudiar los posibles proyectos que
los jóvenes podían llevar a cabo dentro del
Centro, a través de la técnica de Brainstorming se hizo una preselección de acti-
vidades emprendedoras y se eligieron tres
que eran de interés común: elaboración de
pastas caseras, huerta, manualidades - artesanías. Finalizada la selección se designó un responsable para cada una de ellas.
Foto 2: Trabajo en Equipo.
Foto 3: Producción de Cuadernillos.
Recién en el 10° Encuentro, con los proyectos definidos, se terminaron de identificar
los recursos necesarios para la elaboración
de los productos. Seguido de esto, se recorrieron las instalaciones junto a integrantes
del PEPE, un joven del establecimiento y el
director del instituto. Se visitaron los posibles lugares donde se podrían desarrollar los
emprendimientos, los equipos/herramientas con los que contaban y las refacciones
que necesitarían para que sean aptos para
la elaboración de los productos definidos en
las actividades. En el taller de carpintería
arreglaron mobiliario escolar y retomaron
los talleres de panadería, pastas y huerta.
La institución quedó comprometida a darle
continuidad a estos proyectos y sobre fin de
año se realizó la reunión final con entrega
de diplomas, un hecho de altísimo valor
emotivo y de mucho significado para los jóvenes que recibían por primera vez un certificado, y entregado por una universidad.
rar que 5 de estos 11 encuentros fueron desarrollados íntegramente por los estudiantes de la facultad, sin presencia de docentes,
poniendo en práctica y evidenciando sus
propias competencias emprendedoras.
Se alcanzaron los objetivos específicos del proyecto a través de estos 11 encuentros con 6 estudiantes de ingeniería y 17 jóvenes privados de libertad.
Si bien en ingeniería “gustan” los resultados cuantitativos, este es un caso concreto de muchos resultados cualitativos. Para
mostrarlo, valen las palabras del Defensor
General del Departamento de Azul en nota
enviada al Sr. Subsecretario de Niñez y
Adolescencia de la Prov. De Buenos Aires,
“se ha incentivado el ambiente emprendedor en jóvenes en conflicto con la ley penal,
a través de la intervención de este proyecto
conjunto donde los jóvenes puedan adquirir
conocimientos y herramientas para llevar a
RESULTADOS y DISCUSIÓN
cabo emprendimientos tanto dentro como
fuera del contexto de encierro. La capacitaResulta imprescindible destacar y valo- ción en Emprendedorismo cabe como una
282
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
dimensión del proyecto de vida que debemos promover en jóvenes que carecen del
mismo (en medio de las carencias afectivas
y socioeconómicas que caracterizan su vida
cotidiana, el futuro no puede pensarse más
allá de la inmediatez) o que está asociado a formas y contenidos que la sociedad
considera y legisla como inadecuados para
una convivencia social. Esta capacitación
introduce y complementa la tarea de otras
instituciones de niñez y adolescencia involucradas en los procesos penales de estos
jóvenes, en la posibilidad de pensar y diseñar este proyecto de vida. Los estudiantes
que participaron directamente del proyecto
reconocen la incorporación de competencias que la academia no les proporciona
desde lo curricular y entienden la extensión universitaria como herramienta para
su adquisición. Al respecto, vale compartir
algunos testimonios de los estudiantes.
mos hecho antes. Una realidad dura con historias de vida difíciles que se comparten y en
la cual uno trata de obtener lo mejor de eso y
volverlo a favor de los pibes. Son emprendedores de una economía distinta donde la principal traba no es el dinero ni los recursos, sino
el encierro y las limitaciones del lugar. Pero de
todo eso con los compañeros del PEPE tratamos
siempre de buscarle el lado positivo, y anunciarles las posibilidades que tienen por estar en
donde están y recordarles que su recurso más
valioso es el “tiempo”. Son jóvenes y si bien se
equivocaron en las decisiones que han tomado
es importante que todos les demos una nueva oportunidad y, es nuestra responsabilidad
como ciudadanos ser parte de ese cambio y no
liberarlos a la calle como cuando entraron, sino
que este lugar se convierta en un aprendizaje de valores y herramientas para que el día
de mañana estos pibes tengan la oportunidad
que la sociedad no les dio. En lo personal estoy
agradecido de haber participado de estos encuentros y tener la posibilidad de poder compartir conocimientos que me fueron brindados
en la carrera con jóvenes de una realidad distinta. Estas experiencias nos ayudan a recordar
lo afortunados que somos, por tener la familia
que tenemos, por las posibilidad que nos dieron,
por la educación que se nos brinda y por vivir
la realidad que nos toca. Por esto, en mi opinión, debería incentivarse a la participación
de más jóvenes en estos proyectos y que puedan
compartir con otros su experiencia y contagiar,
para que los conocimientos que adquirieron en
la universidad sean re transmitidos a quien les
dio la posibilidad de adquirirlos, la sociedad.”
-Sebastián: “Siento que fue una experiencia muy linda y muy rica en todo sentido. El
hecho de estar trabajando con chicos cuya realidad es completamente distinta a la nuestra
te hace ver cosas que en el día a día, no ves,
o no prestas atención. Estos chicos emprenden
como cualquier persona, pero su entorno los
limita, viven de cerca la droga, los delitos, los
maltratos familiares, la muerte. Sin embargo ellos estaban ahí con nosotros, queriendo
aprender a emprender, con otros fines y necesidades que quizá nosotros no perseguimos.
Ellos ven en el emprendedorismo una reinserción en la sociedad y eso creo que es lo bueno. En conclusión, siento que esta experiencia
nos sirvió a todos, a nosotros, “los de afuera”,
Los jóvenes internos, a su vez, reconopara ver otras realidades, otras necesidades. Y cieron en este proyecto una forma distina ellos mucho más aún, para conocer y apren- ta de aprender y la posibilidad de identider otro estilo de vida, que es emprender”. ficar otras formas de vida. Encontraron en
los estudiantes personas con quien “ran-Renzo: ““Lugones” fue una experiencia chear” con otros temas y experiencias.
emprendedora distinta a cualquiera que haya283
32 - Emprendedorismo con jóvenes privados de libertad. LAVANDERA, Marcos
La responsable del Programa para el
Abordaje de Problemáticas Sociales y Relaciones con la Comunidad de la Defensa
Pública del Departamento Judicial Azul,
concluye, “En principio, el derecho a la
educación y al trabajo son derechos humanos inalienables que el Estado debe
garantizar a todos los seres humanos. La
restricción del derecho a la libertad ambulatoria por condena judicial no solo no
cercena estos derechos sino que obliga al
Estado a hacer efectivos los medios para
asegurar su acceso a quienes han sido condenados o se encuentren en proceso judicial por la comisión de delitos. O sea, en
principio, es una garantía a la que la Universidad y la Defensa Pública, en tanto instituciones estatales, estamos obligados.”
CONCLUSIONES
alto compromiso social y con múltiples
facetas que permiten incorporar las más
diversas Competencias Emprendedoras.
Con estas iniciativas se “rompe” con la
lógica académica tradicional, el proceso
de enseñanza – aprendizaje se vuelve vivencial y más dirigido al aprendizaje. Las
reflexiones sobre el contexto socioeconómico y el ámbito de desarrollo profesional, así lo reflejaban, los estudiantes de
ingeniería tomaron contacto directo con
realidades desconocidas, hasta ese momento ajenas, ahora esa mirada está en debate
e interpela el rol social de la universidad
en general y de la ingeniería en particular.
La Innovación Social y la Innovación Pública empiezan a visualizarse como herramientas de transformación y la ingeniería
como protagonista cultural y tecnológica.
Debemos reforzar la valoración de
A través de este proyecto la Facultad
de Ingeniería de la UNICEN ha comen- la extensión universitaria como un prozado a transitar un camino interesante, de ceso muy potente, ideológica y acadé-
Foto 4: Entrega de Certificados.
micamente, que como estrategia insti- el rol social de la universidad más allá de
tucional, contribuye a la formación por la estricta práctica docente en el aula.
competencias, a la vez que se cumple con
284
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Foto 5: Entrega de Certificados.
En este sentido, se debe continuar trabajando en la formación social de los profesionales, más allá de su ámbito de actuación, para poder intervenir en las causas
que hacen al mejoramiento de la calidad
de vida de los ciudadanos y así disminuir
las consecuencias de la vida como las que
el equipo de estudiantes y docentes de la
Facultad de Ingeniería pudo conocer. La
Ingeniería tiene mucho para aportar en
este sentido, resolver cuestiones de la vida
cotidiana que impactan directamente en la
construcción se sociedades más iguales.
tes, genera ideas y contradicciones. Si es así,
se ha cumplido otro objetivo, implícito, del
autor.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo no se hubiese podido realizar sin la participación activa, comprometida y solidaria de los estudiantes, Paula
Bertolli, Luciana Mentasti, Mariana Leal,
Emilia Vales, Renzo Barrionuevo, Sebastián Coria y Pablo Iarussi; y las funcionarias, Lic. Pilar Gonzalez, Dra. Laura SerraSeguramente esta experiencia abre deba- del y Sra. Gabriela Mattina
285
33 - Estudios de los riesgos psicosociales de los docentes... AMARILLA, Alicia et al.
ESTUDIOS DE LoS RIESGOS PSICOSOCIALES DE LOS DOCENTES DE
LA ESCUELA Nº 75 DE SANTA LUCIA
(CTES) Y SU IMPACTO EN LA SALUD
Lic. Alicia Amarilla, Ing. Norberto Sanabria, Ing. Rubén Corvalan (*)
RESUMEN
Este trabajo nace con la participación
del Proyecto de investigación denominado
“Riesgos psicosociales en el trabajo RPST:
Nuevas dimensiones de las condiciones y
medio ambiente de trabajo CyMAT, percepción de los trabajadores e impacto en las
empresas y organizaciones”. Código M0032013. Resolución N° 678/13CS. Dentro
de la amplia problemática de las CyMAT,
hemos procedido a delimitar este PI a los
factores de riesgos psicosociales en el trabajo (RPST) en relación de dependencia
en sus diversos niveles jerárquicos. Además, de dar continuidad a una investigación
denomina Estudio de la Satisfacción Laboral en docentes Rurales de la Provincia
de Corrientes. El resultado de este trabajo
pretende mejorar la calidad de vida de los
trabajadores y de la sociedad en general.
INTRODUCCIÓN
En el año 2013 se inició en el Ministerio de Educación de la Provincia de
Corrientes, un trabajo de investigación
denominado “Estudios de Satisfacción Laboral y Condiciones de Trabajo en Docentes Rurales de la Provincia de Corrientes”
tomando conocimiento, en mayor profundidad y desde el punto de vista científico, las características y circunstancias en
que los docentes de escuelas rurales desarrollan cotidianamente sus actividades.
Luego de conocer de la importancia de
la actividad y la diversidad de las condiciones socio-culturales y económicas en el que
el docente desarrolla su labor, llevó a pensar tanto, en las condiciones de trabajo, mas
especificando en los riesgos psicosociales a
los que están expuestos y en el impacto que
esto puede tener en la salud de estos traPALABRAS CLAVES: riesgo psico- bajadores, ya sea física, psíquica o mental.
sociales, condiciones y medio ambiente de
trabajo, docentes, establecimientos escolaPor lo manifestado anteriormente, y porres, salud.
que no se dispone de antecedentes de investi-
(*) [email protected], [email protected]
Universidad Nacional del Nordeste – FCE – FaCENA. Avenida Libertad 2460, Corrientes
286
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
gación en estas temáticas para esta población, chas veces desfavorables; y la consiguiente
quisimos explorarla desde la perspectiva: disminución de fuentes de trabajo, suscita
que importantes sectores de la población
Situación problemática: La salud físi- se encuentren con necesidades básicas inca, psíquica y mental de los docentes del ciclo satisfechas: educación, vivienda, saneaprimario de la escuela Nº 75 de la Ciudad de miento ambiental y servicios sanitarios.
Santa Lucia, provincia de Corrientes, estaría afectada, por los riesgos psicosociales a los
La relevancia de la actividad docente,
que están expuesto en su lugar de trabajo. las condiciones laborales anteriormente expuestas y la falta de investigación en el área
En general, los docentes tienen que en- para este grupo de trabajadores, motivaron la
frentar y proponer soluciones a diversas propuesta de este trabajo de investigación.
situaciones. A modo de ejemplo, se mencionan algunos: conflictos socio-culturales
Consideramos relevante e innovador,
y/o familiares de los estudiantes; condi- porque nos permitirá conocer con mayor
ciones edilicias precarias (escasa ilumina- profundidad la situación actual y la probleción, espacio y muebles), inconvenientes mática en el sector investigado, y a través
en el servicio de transporte, aislamiento del cual pretendemos motivar el diseño y
de algunas poblaciones y dificultades en aplicación de políticas que, desde el Esel desplazamiento de sus habitantes; las tado, mejoren la condición laboral de los
distintas situaciones socioeconómicas mu- docentes de la Provincia de Corrientes.
287
33 - Estudios de los riesgos psicosociales de los docentes... AMARILLA, Alicia et al.
OBJETIVO GENERAL:
relacionarlos con la satisfacción laboral,
por ello consideramos importante conoAnalizar los riesgos psicosociales, como cer una conceptualización en torno a este
una de las dimensiones de las CYMAT, de los tema: “La Concepción Renovadora”.
docentes que ejercen la profesión en la Escuela Cabecera Nº 75 de la Ciudad de Santa
Como un nuevo concepto acerca de las
Lucia de la provincia de Corriente, y su im- Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo
pacto en la salud física, psíquica y mental. (CyMAT), esta concepción explica que “las
CyMAT están constituidas por los factores
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
socio-técnicos y organizacionales del proceso
de producción implementado en el estableA) Describir las condiciones de tra- cimiento (o condiciones de trabajo) y por los
bajo en las que desarrollan la profesión factores de riesgos del medio ambiente de tralos docentes de nivel inicial y los prime- bajo. Ambos grupos de factores constituyen las
ros años del ciclo primario de escuelas exigencias, requerimientos y limitaciones del
rurales de la Provincia de Corrientes. puesto de trabajo cuya articulación sinérgica
da lugar a la carga global del trabajo prescripB)Explorar la influencia de las con- to, el cual es asumido, asignado o impuesto a
diciones de trabajo en la salud física, psí- cada trabajador, provocando de manera mequica y mental de los trabajadores. diata o inmediata, efectos directos o indirectos, positivos o negativos sobre la salud física, psíquica y/o mental de los trabajadores”.
Nos preguntamos lo siguiente:
¿Cuáles son las condiciones de trabajo
en las que los docentes rurales ejercen su
profesión? Estas condiciones, ¿tienen algún impacto sobre la salud de los trabajadores?, ¿Cuáles son los riesgos psicosociales
a los que están expuestos los docentes de
la Escuela Cabecera Nº75 de Santa Lucia?
¿Cuál de los tres aspectos de la salud estaría
más afectada (física, psíquica o mental)?
BREVE DESARROLLO
MARCO TEÓRICO
DEL
Condiciones y medio ambiente de trabajo
Para Neffa (1988), las condiciones y
el medio ambiente de trabajo son determinante a la hora de detectar riesgos y
288
Además, Neffa (1988) sostiene que los
trabajadores deben ser reconocidos como
seres individuales y no como sujetos homogéneos y que, además, el proceso de trabajo
comienza a tomarse en su aspecto micro y
macro, entendiendo que las CyMAT están relacionadas con las condiciones que hacen a la carga física, a la seguridad en él y a
la carga psíquica y mental del trabajador.
Tomando como punto de partida la concepción renovadora, Neffa (1988) considera
que son múltiples los factores que contribuyen a diferenciar entre sí a los miembros de
un colectivo de trabajo, entre ellos la edad, el
sexo, el origen socio-profesional y el medio
geográfico e histórico en el cual nacieron y
se desarrollaron. La capacidad de adaptación y de resistencia a los factores de riesgos
son muy diferentes según sean las personas,
es también diferente su percepción y su vi-
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
vencia de trabajo y los factores de riesgos
inherente al mismo. La heterogeneidad tiene, incluso, raíces más profundas si se analiza desde la perspectiva de las condiciones
y medio ambiente de trabajo. En virtud a
esta heterogeneidad que prima dentro de la
fuerza de trabajo, debe relativizarse la utilidad y la aplicabilidad de las nociones tales
como máximas admisibles de concentración, valores límites de exposición y tiempo
máximo permisible de exposición a riesgos.
Por su parte Rosskam (1997), Nieto
(1999) y Romera (2001) indican que los
riesgos físicos, químicos, biológicos y ergonómicos y la relación de éstos con la
satisfacción laboral están estrechamente
relacionados y observan que un trabajador insatisfecho tiene mayor probabilidad
de sufrir accidentes. Por su parte, Adams
(2000) y Romera (2001) en investigaciones sobre riesgos ergonómicos, consideran
que se debería medir conjuntamente el
grado de satisfacción laboral con la exposición a diversos factores de riesgo y sugieren que en los riesgos ergonómicos influyen tanto en los aspectos físicos como los
psicosociales; tales como el descontento
en el trabajo, la monotonía, control limitado del trabajo y alta exigencia mental.
La Organización Mundial de la Salud,
estima que en América Latina y el Caribe
sólo se notifican entre el 1% y el 5% de enfermedades ocupacionales, (OPS 2003). En
la Argentina, la Superintendencia de Riesgos del Trabajo y las Aseguradoras de Riesgos de Trabajo (ART), consideran que un
ambiente de trabajo sano y seguro es un factor de productividad y competitividad, y los
lineamientos estratégicos de estas entidades
proponen que se deben eliminar o controlar los riesgos laborales mediante proyectos institucionales que incluyan líneas de
investigación al respecto (Verón, 2003).
Trabajadores que ejercen la docencia
Julio Cesar Neffa, hace referencia al
trabajo Docente en el marco de la concepción renovadora y concluye que la tarea docente de escuelas primarias constituye una actividad laboral en el sentido
estricto del concepto, que comprende todas las dimensiones de las personas, de
los trabajadores y de la educación.
La definición de las actividades docentes y sus alcances están explícitas en la ley
Nº 3.723 (estatuto del Empelado Docente de la Provincia de Corrientes) mientras
que los objetivos de la Educación Inicial
se detallan en la Ley N° 26.206 -Ley de
Educación Nacional capitulo II Articulo
20. Por su parte El Decreto Provincial Nº
1482/79 – 1629/79 en sus Artículos 8, 9 y
10, establecen las bases y condiciones para
las licencias de afecciones adquiridas tanto en el ámbito laboral como fuera de él.
Para analizar algunos puntos que nos
interesa del trabajo docente, tomamos
como referencia la bibliografía de Martínez, Deolidia (1990) “El riesgo de Enseñar”, quien manifiesta que el maestro tiene
que ir construyendo defensas propias para
así lograr sobrevivir en su trabajo cotidiano y, además, debe asumir consciente o
inconscientemente la unión de lo que esta
desunido, es decir, tiene que resolver de alguna manera los problemas causados por
la desarticulación del trabajo y la pedagogía con el contenido de las materias que
enseña y las condiciones y medio ambiente de trabajo. Todo esto genera en el trabajador docente una fatiga especial que lo
convierte poco a poco en un ser defensivo,
bloqueado, improductivo e insatisfecho.
289
33 - Estudios de los riesgos psicosociales de los docentes... AMARILLA, Alicia et al.
htt://www.estatico.buenosaires.gov.ar/
areas/educacion/docentes/superior/normaMorgade (2013), señala que la idea de tiva/srytdweb.pdf
vocación gravitó con fuerza en los comienLa salud
zos de la escuela y fue determinante para
que la mayoría de las docentes fueran muPara la Organización Mundial de la
jeres. “Se pensaba que eran mejores educadoras. En primer lugar, porque ellas crían a Salud (O.M.S.), la salud es un derecho
los hijos. También porque se les podía pagar humano fundamental que implica el trimenos. Y en tercer lugar, porque la docen- ple equilibrio somático, psíquico y social.
cia era concebida como una tarea de mera
La salud se puede ver alterada por mutransmisión del conocimiento; se creía que
la escuela sólo `reproducía’ el saber”. Dispo- chos motivos o factores de riesgo exisnible en: htt://www.clarin.com/educacion/ tentes en el ambiente laboral (el propio
docencia-vocacion_0_931707279.html trabajo, el ambiente en el que se realiza,
las condiciones de vivienda y alimentaSegún Birgin, A. (2000), Para el imagi- ción, la recuperación física de las exigennario social del siglo pasado el ideal feme- cias del trabajo, las posibilidades de ocio
nino prevaleciente era la maternidad y su y de desarrollo personal en el trabajo).
familia y su ámbito privilegiado el hogar.
Los seres humanos desarrollan multiLas mujeres madres debían ser “ángeles del
hogar”, único lugar simbólico y material de tud de actividades profesionales en meexistencia natural y feliz. Las salidas docen- dios diferentes, de forma que los amtes para mujeres eran pocas y todas ellas se bientes que se crean pueden llegar a
vinculaban con el cuidado del otro en es- afectar incluso deteriorando su estado de
pacios protegidos: la beneficencia, la enfer- salud, a veces, de forma inmediata (acmería o la docencia. Así, el estado fomentó cidente de trabajo) y otras veces a más
que la enseñanza a niños pequeños esté a largo plazo (enfermedad profesional).
cargo de mujeres, señalando continuidades
En el ambiente laboral puede haentre la función docente y la función maternal. Se exacerbaron las cualidades feminis- ber sustancias químicas, diferentes matas para este trabajo, poniendo énfasis en la nifestaciones de energía (rayos X, rayos
inculcación de hábitos y en la transmisión gamma, rayos ultravioleta, frío, calor)
de valores. Pero para las mujeres de aque- y hongos bacterias, virus y protozoos.
llas épocas, también era una oportunidad
de acceso a una educación más prolongada,
La salud laboral tiene como fin el evitar
una apertura al campo intelectual y, sobre que se pueda alterar la integridad psicofísitodo, una salida al espacio público. A tra- ca de los trabajadores, intenta mejorar las
vés de esta teoría se puede explicar por qué condiciones de trabajo. Tiene como finali(hasta inclusive) en la actualidad es mayor dad fomentar y mantener el más alto nivel
el porcentaje de mujeres que ejercen como de bienestar físico, mental y social de los
profesión la docencia, que los hombres. trabajadores en todas las profesiones, protegerlos en su empleo contra los riesgos para
la salud y colocar y mantener al trabajador
Disponible en:
Mujeres docentes
290
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
en un empleo que convenga a sus aptitudes
psicológicas y fisiológicas, adaptar el trabajo al hombre y cada hombre a su trabajo.
Los factores que pueden alterar la salud de los trabajadores son:
•
trabajo poco o nada motivador
• procedimientos de trabajo inadecuados o peligrosos
3. dolores de cabeza
4.mareos
5.insomnio
6. exceso de sudoración
7. pérdidas de apetito
8. problemas digestivos
El concepto de salud es definido por
• materiales utilizados en el proceso la Constitución de 1946 de la Organizaproductivo tóxicos, nocivos o peligrosos
ción Mundial de la Salud como el caso de
• herramientas de trabajo poco ade- completo bienestar físico, mental y social,
y no solamente la ausencia de afecciones
cuadas o poco ergonómicas
o enfermedades.4 También puede defi• realización del trabajo en un am- nirse como el nivel de eficacia funcional o
biente insalubre (gases tóxicos, ruido, vibra- metabólica de un organismo tanto a nivel
ciones, radiaciones ionizantes, calor radian- micro (celular) como en el macro (social).
te
El trabajo puede considerarse una fuente
• utilización de nuevas tecnologías. de salud porque con el mismo las personas
Las nuevas tecnologías pueden generar conseguimos una serie de aspectos positinuevos riesgos físicos, medioambientales y vos y favorables para la misma. Por ejemsociales.
plo con el salario que se percibe se pueden
• las nuevas formas de organización adquirir los bienes necesarios para la madel trabajo (planificación de tareas simples, nutención y bienestar general. En el trabajo
muy especializadas y repetitivas, elevada je- las personas desarrollan una actividad físirarquización, falta de confianza en la partici- ca y mental que revitaliza el organismo al
pación del trabajador, creencia de que la úni- mantenerlo activo y despierto. Mediante
ca motivación del trabajador es económica, el trabajo también se desarrollan y activan
gran importancia del control sobre la activi- las relaciones sociales con otras personas a
dad). Estas nuevas formas de organización través de la cooperación necesaria para readel trabajo originan un aumento de la carga lizar las tareas y el trabajo permite el aumental del trabajador, originando alteracio- mento de la autoestima porque permite a
nes sobre su salud como la fatiga ocular, do- las personas sentirse útiles a la sociedad.5
lores de cabeza, molestias dorsales, astenia,
No obstante el trabajo también puedepresiones, envejecimiento prematuro.
de causar diferentes daños a la salud de
La fatiga mental provoca síntomas tipo psíquico, físico o emocional, según sean las condiciones sociales y macomo.
teriales donde se realice el trabajo.
1.irritabilidad
Para prevenir los daños a la salud oca2.depresiones
291
33 - Estudios de los riesgos psicosociales de los docentes... AMARILLA, Alicia et al.
baciones en el humor, situaciones de ansiedad, depresiones, fobias, desaliento) que son
cada vez más frecuentes entre los trabajadores del sector terciario, sin olvidar las perturbaciones músculo-esqueléticas provocadas por los trabajos pesados, repetitivos y
monótonos que predominan en los trabajos
manuales. La gravedad de los efectos que
provocan los RPST depende básicamente
Según Neffa (1987) la salud es el re- de la duración de su exposición a los missultado del constante dinamismo del or- mos, su repetición y el grado de cronicidad
ganismo humano que se mueve alrededor que estos se desempeñan (Gollac, 2011).
de un punto de equilibrio hacia el cual
tiene constantemente gracias a un moviSegún Neffa (2015) Existe una fuerte
miento interno la regulación y de adap- contradicción entre el grado creciente de
tación, que no está exento de crisis. conciencia que van construyendo los trabajadores, sus representantes y mandos meAdemás señala, que la salud de los dios acerca de los RPST y, por otra parte,
trabajadores no es un problema indivi- la desidia e ignorancia de los empleadores,
dual sino colectivo. En virtud de que el las lagunas que se observan en las legislatrabajo se efectúa en cooperación y re- ciones vigentes, la debilidad de los organislación con otras personas. Por otra par- mos públicos involucrados, la escasa formate, los riesgos y lesiones los profesiona- ción específica de parte de los funcionarios.
les se originan en el proceso de trabajo y Todo esto genera sufrimiento entre los trano fuera de él, son endógenas al trabajo. bajadores, los predispone a contraer enfermedades aún no reconocidas por la legislaLos riesgos psicosociales
ción en materia de riesgos profesionales e
impacta negativamente sobre el funcionaLos riesgos psicosociales del trabajo miento de las empresas y organizaciones.
pueden definirse de una manera más precisa
como: los riesgos para la salud física, síquica,
Continuando con Neffa (2015) para hamental y social de los trabajadores que son
cer prevención en materia de CYMAT Y
generados por las condiciones y medio amRPST, se debe dar prioridad a los cambios
biente de trabajo susceptibles de interactuar
en la organización y contenido del procecon el funcionamiento síquico y mental, con
so de trabajo, adaptar ergonómicamente el
impactos sobre la organización o empresa
trabajo al trabajador, antes que la simple
donde los riesgos sicocosiales del trabajo
medicalización, de “psicologización” o “psiprovocan crecientes costos sociales y humaquiatrización” del trabajador. Aunque, necenos: enfermedades cardiovasculares (una de
sariamente, la intervención reparadora de
las primeras causas de muerte), perturbalos profesionales de la salud debe tener lugar
ciones de la salud mental (crisis nerviosas,
cuando los RPST hayan dado lugar a daños.
generación de automatismos y tics, pertur-
sionados por el trabajo está constituida la
Organización Internacional del Trabajo
(OIT); es el principal organismo internacional encargado de la mejora permanente de las condiciones de trabajo mediante
convenios que se toman en sus conferencias
anuales y las directivas que emanan de ellas.
Disponible en: http://www.who.int/es/
292
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
ABORDAJE METODOLÓGICO
los diferentes fenómenos, que fueron sometidos a análisis (Dankhe, 1986). En
esta investigación identificamos aspectos
Estrategia Metodológica
emergentes del campo empírico, a parPara esta investigación se propuso tir de la visita al establecimiento escolar,
analizar los riesgos psicosociales de los en el cual los docentes, ejercen su tarea.
docentes de la Escuela Nº 75 de Santa Lucia y su impacto en la salud de los
Para el logro de los objetivos planteadocentes que ejercen la profesión en el
dos, se definieron una serie de categorías
nivel inicial y ciclo primario, de esta lode variables a fin de abordar esta temática.
calidad de la Provincia de Corrientes.
El cuadro siguiente expone las vaEs un estudio de carácter cuali-cuany
dimensiones
que
fuetitativo, de tipo descriptivo. Se buscó es- riables
pecificar las propiedades importantes de ron analizadas para la investigación:
293
33 - Estudios de los riesgos psicosociales de los docentes... AMARILLA, Alicia et al.
Técnicas de Recolección
Este relevamiento permitirá conocer, caracterizar, identificar y describir los riesgos
psicosociales de los docentes de la Escuela
Nº 75 de Santa Lucia (Ctes) y su impacto en la salud, revelar potenciales riesgos
y obtener información sobre fenómenos o
acontecimientos tal y como se producen.
Los procedimientos utilizados para re- en la población seleccionada. La misma fue
cabar la información seran los siguientes: completada en el lugar de trabajo, por el docente personalmente. Como encuestador, se
Instrumento de relevamiento de datos: tomó el rol de acompañar en el proceso para
Como fuente de recolección de datos se apli- que estos puedan completar con la mejor y
có la encuesta utilizado y aprobado para el mayor información posible y en caso de que
Proyecto “Riesgos psicosociales en el trabajo surjan dudas en algunas consignas o en el
RPST: Nuevas dimensiones de las condicio- contenido de la encuesta, poder allanar esas
nes y medio ambiente de trabajo CyMAT, dudas sin interferir o inferir en la respuesta
percepción de los trabajadores e impacto de cada uno de los docentes, con el objetivo
en las empresas y organizaciones”. Código de analizar todas las variables planteadas.
M003-2013. Resolución N° 678/13CS.
Los resultados cuantitativos y cualitativos
del
presente trabajo están en proceso de reEsta encuesta nos permite obtener información sobre la problemática planteada, visión, al igual que las conclusiones finales
294
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
BIBLIOGRAFÍA
♦Organización Panamericana de la Salud
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Universidad Nacional de La Plata. Facultad
de Ciencias Económicas Moreno: Universidad Nacional de Moreno. Departamento de
Economía y Administración; Ciudad Au- BIBLIOGRAFIA DE INTERNET
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srydweb.pdf
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ción. Buenos Aires
295
34 - El deterioro ambiental ¿es una enfermedad desatendida? ARBINO, Manuel Osvaldo et al.
El deterioro ambiental ¿es una
enfermedad desatendida?
Lic. Manuel Osvaldo Arbino1, Dra. Elena Beatriz Oscherov2
Palabras claves: Salud ambiental - En- puede deteriorarse y si no está agotada su
fermedades olvidadas - Contaminación
capacidad de resiliencia, puede recuperarse.
El objetivo de este trabajo es valorizar al
ambiente como una entidad capaz de enferResumen
mar y por lo tanto ser transmisor de patógeEl ambiente es un sistema vivo y com- nos al hombre y sus animales. Es entonces
plejo, expuesto a modificaciones y agresio- necesario definir que entendemos por sanes. El objetivo de este trabajo es valorizar lud, por ambiente y por salud ambiental.
al ambiente como una entidad capaz de
Salud, ambiente y salud ambiental
enfermar y por lo tanto ser transmisor de
patógenos al hombre y los animales. Se habla de “Enfermedades desatendidas u olviEn una etapa primitiva del pensamiento
dadas”, a aquellas enfermedades, como las humano, el concepto de salud se relacionó
parasitosis, Mal de Chagas-Mazza o Leis- con la magia. El pensamiento mágico fue la
hmaniosis, que afectan principalmente a principal herramienta para explicar las altepoblaciones de escasos recursos en todo el raciones del funcionamiento del cuerpo. Pomundo, que persisten mientras haya pobre- demos calificar al concepto de salud en esta
za y desatendidas principalmente porque primera etapa como concepto mágico, ya
los afectados tienen escasa o nula influen- que, en este nivel del desarrollo del conocicia en las prioridades de la salud pública. miento humano, el hombre acudió a la maConsideramos que en nuestra región, el de- gia para explicar la realidad de su entorno y
terioro ambiental es una de principales en- dominar los fenómenos de la naturaleza para
fermedades desatendidas y por lo tanto de- su beneficio y seguridad. Este concepto aún
berían definirse en forma urgente políticas persiste en nuestros días en algunas creenque prioricen la salud ambiental como una cias populares, como por ejemplo “el mal de
de las principales estrategias para búsqueda ojos” u “ojeada” según la cual una persona
y el mantenimiento de la salud humana. es capaz de producir mal con solo mirar.
Si consideramos al ambiente como un
Mediante el pensamiento mágico, el
sistema vivo y complejo, expuesto a modifi- hombre considera que esos estados de altecaciones y agresiones, podemos suponer que ración o “enfermedad”, de causa no recono1
Biología de los Invertebrados. Departamento de Biología. FACENA. UNNE. e-mail: [email protected] Tel: 0379
4457950, Interno 402
2
Biología de los Artrópodos y Proyecto Salud Ambiental:Salud Humana. Programa UNNE Salud. Departamento de
Biología. FACENA. UNNE. e-mail: [email protected] Tel: 0379 4457950, Interno 419
296
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
cible, provienen de la acción de otras fuerzas
de la naturaleza cuyos espíritus compiten
con él, agrediéndolo y causándole daño; por
esto necesita crear mecanismos que le permitan contrarrestar esas fuerzas malignas o
invocar, en su apoyo, otras que le sean favorables; lo hace generalmente mediante procedimientos también mágicos que en cada
cultura adoptan símbolos y rituales propios
y específicos. Basta mirar las ofertas en los
medios gráficos que van desde la lectura del
Tarot a brujería blanca y negra y la existencia de curanderos, para aceptar que esta concepción está muy arraigada en la sociedad.
to etiológico y terapéutico que, de alguna
manera, ha conducido al sistema médico
a la tendencia exagerada por la curación
a ultranza, con un abandono casi inconsciente por el hombre y su contexto familiar,
psicológico y social, en el cual está necesariamente inmerso sea cual sea su condición de enfermo, convaleciente o sano.
En el presente siglo se ha dado
un interesante impulso a la discusión sobre el concepto de salud y se ha avanzado en la conformación de una teoría más
integral que busca trascender el abordaje meramente biológico de la enfermeCon el desarrollo de las religiones sur- dad para entender la salud humana, sin
ge el concepto de la enfermedad como un tener que partir de su contrario, la encastigo o un producto de la influencia de fermedad o la afección, para definirla.
espíritus demoníacos, que debe ser contraComo una concepción superadora, la
rrestado mediante prácticas religiosas. Así,
a lo largo de la historia, el cuidado de los Organización Mundial de la Salud (OMS),
enfermos y en especial de los mentales, es- define a la salud como el perfecto bienestuvo a cargo de los sacerdotes. La concep- tar físico, mental y social de un individuo. Y
ción religiosa sobre la enfermedad persiste en la Carta de Ottawa se sostiene que “para
en la sociedad actual y es así que existen los alcanzar un estado adecuado de bienestar
“manos santas”, “sanadores” y centros de físico, mental y social un individuo o grupo
sanación tanto legítimos como ficticios. debe ser capaz de identificar y realizar sus
aspiraciones, de satisfacer sus necesidades y
Con el avance de la ciencia se relacio- de cambiar o adaptarse al medio ambiente.
nó las alteraciones físicas con las orgánicas La salud se percibe pues, no como el objetiy la salud pasó a definirse como la ausen- vo, sino como la fuente de riqueza de la vida
cia de la enfermedad. Esta corriente del cotidiana. Se trata por tanto de un concepto
pensamiento médico, tiene gran influen- positivo que acentúa los recursos sociales y
cia en la sociedad y continúa imponiendo personales así como las aptitudes físicas”.
una ideología de la salud basada en el maDesde el punto de vista de la Ecología la
nejo de la enfermedad y no en la medicina preventiva y la importancia sociológica “salud es el equilibrio que se da entre el agenrespecto del quehacer en salud, desarticu- te, el huésped y el medio ambiente”. Estos
lando la medicina de un análisis integral. tres factores integran la “Triada Ecológica”.
El hombre es el huésped en esta definiLa ciencia ha permitido profundizar en
el conocimiento de la enfermedad, desen- ción, concebido como el individuo ubicado
trañando sus causas aparentes y confor- en un ambiente sujeto a las acciones de los
mando un enorme acervo de conocimien- diferentes agentes y, por eso, susceptible de
297
34 - El deterioro ambiental ¿es una enfermedad desatendida? ARBINO, Manuel Osvaldo et al.
sufrir enfermedad. El huésped cuenta con
muchos factores que lo hacen susceptible o resistente a sufrir enfermedades; los
principales son: La edad, la raza, el sexo, el
estado inmunológico y los procesos metabólicos; todos estos factores no actúan aisladamente sino interrelacionados. El agente
es el elemento que puede causar lesiones
y enfermedad; en la naturaleza encontramos agentes físicos, químicos y biológicos.
El ambiente es el conjunto de todas las
condiciones externas e influencias a las cuales un sistema está sometido. Para el hombre,
el ambiente incluye al familiar, el escolar, el
cultural, el laboral, el recreativo, el deportivo
y el geográfico. El ambiente familiar puede
afectar psicológicamente o físicamente la salud por el comportamiento de los miembros
de la familia, sus creencias y sus mitos. En
el ambiente escolar existen muchos factores
que junto con los familiares, pueden lesionar la integridad física y mental. En el medio laboral hay una gran cantidad de riesgos
que llevan a las personas a sufrir accidentes
o a padecer enfermedades profesionales.
Son también factores de alto riesgo los
desastres naturales como las tormentas y
los huracanes, las avalanchas derivadas de
las crecientes de algunos ríos (en octubre de
2015, parte de un cerro de unos 100 metros
de altura colapsó y arrasó con la humilde
localidad de Santa Catarina Pinula, 15 kilómetros al sur de Ciudad de Guatemala) o
terremotos en las zonas volcánicas (sismo
en 8,4 grados en Chile en Septiembre de
2015). Pero además del peligro que implica
los desplazamientos de la corteza terrestre, las erupciones volcánicas con la consecuente lluvia de cenizas es la que abarca
una mayor superficie y afecta a un mayor
número de personas y bienes materiales.
La salud ambiental ha sido definida por
la OMS como la rama de la salud pública que se ocupa de las formas de vida, las
sustancias, las fuerzas y las condiciones
del entorno del hombre, que pueden ejercer influencia sobre su salud y bienestar.
Este concepto de salud ambiental está íntimamente ligado a los de medio ambiente, ecología y riesgo. Se entiende por riesgo la probabilidad de daño, enfermedad o
Además, accidentes e incidentes en el me- muerte bajo circunstancias específicas.
dio laboral pueden afectar el medio externo
adyacente, como ocurren con desastres asoEn la Constitución Nacional se reciados con la industria, que causan grandes conoce la idea de ambiente saludable al
daños en el ambiente y en el ecosistema. La establecer que un ambiente sano, equifuga de gas con dioxina en Seveso en 1976; librado y apto para el desarrollo humael incendio y descarga de aguas contamina- no es un derecho (Artículos 41 al 43).
das al Rhin, provenientes de una bodega de
Basilea en 1986; y recientemente el derrame
¿Por qué enferma el ambiente?
de cianuro de la mina Veladero en San Juan,
Argentina tal como se desprende de un inEl deterioro de la salud ambiental se
forme del Instituto del Medio Ambiente produce por acción antrópica, principalde la UNCuyo (2015) o la ruptura de dos mente en los centros urbanos, pero también
represas que contenían desechos tóxicos de en los ambientes naturales por la utilización
una empresa minera en el sureste de Brasil, de agroquímicos, explotaciones de mineraen la región central de Minas Gerais (no- les, etc. En las ciudades el principal agente
viembre de 2015), son algunos ejemplos. de contaminación son los residuos acumu298
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
lados en la vía pública, baldíos y lugares de
esparcimiento, cuyo efecto nocivo va desde
permitir el desarrollo de roedores e insectos
vectores de patógenos hasta la dispersión
de tóxicos, producción de olores desagradables y contaminación visual. Pero también
contribuye el descuido de los patios y jardines en las viviendas, en donde se acumulan
materia orgánica y recipientes en desuso.
lugares, formas y concentraciones tales que
sean o puedan ser nocivos para la salud, la
seguridad o para el bienestar de la población, o bien, que puedan ser perjudiciales
para la vida vegetal o animal, o impidan
el uso normal de las propiedades y lugares
de recreación y goce de los mismos. Los
tipos de contaminación más importantes
son los que afectan a los recursos naturales
básicos: el aire, los suelos y el agua. Algunas de las alteraciones medioambientales
más graves e indudablemente relacionadas
con los fenómenos de contaminación son
los escapes radiactivos, el smog, el efecto
invernadero, la lluvia ácida, la destrucción
de la capa de ozono, la eutrofización de las
aguas o las mareas negras; pero hay otras
consecuencias menos evidentes y generalmente a largo plazo que pueden afectar la
salud humana y animal, como las enfermedades y alteraciones genéticas graves.
La basura es un grave problema que se
acrecienta día a día, tanto para comunidades pequeñas, como para las grandes ciudades, pero en éstas el problema es mayor
debido al continuo aumento de la población
urbana, especialmente por la migración hacia ellas, de habitantes de poblados chicos o
comunidades rurales en busca de una mejor
calidad de vida, primordialmente en países
subdesarrollados o en vías de desarrollo y
que da como resultado una urbanización
sin planificación. También las actividades
Entre las enfermedades que pueden
humanas modernas y el desmesurado consumismo acrecientan en forma exponen- ser causadas en forma directa o indireccial la cantidad de basura que se genera. ta por la contaminación ambiental, están
las infecciones respiratorias e intestinaLa palabra basura proviene del latín les, las afecciones cutáneas, otitis media
*versūra, derivado de verrěre, que signifi- aguda, conjuntivitis, neumonías y bronca “barrer”. Por esto se puede decir que el coneumonías, gripe, disenterías, cólera,
significado original fue “lo que se ha ba- hepatitis, dengue clásico y dengue hemorrido”. Podemos considerar como basu- rrágico e intoxicación por plaguicidas.
ra a los desechos producto de la actividad
En las ciudades y pueblos, una fuente
humana, que carecen de valor o utilidad
directa o indirecta para el hombre. Ac- importante de contaminación es la matetualmente, se usa ese término solo para de- ria fecal de los perros. Son tres los factonominar aquella fracción de residuos que res principales que inciden: 1) el aumenno son aprovechables y que por lo tanto to constante de las poblaciones de perros
debería ser tratada y dispuesta para evi- abandonados en la vía pública. 2) familias
tar problemas sanitarios o ambientales. con una cantidad de perros que no pueden
mantener y dejan libres en las calles para
Se denomina contaminación ambiental que busquen su alimento y 3) en los últia la presencia en el ambiente de cualquier mos años, la actividad de los “pasea-perros”,
agente (físico, químico o biológico) o bien personas que realizan su labor en la mayoría
de una combinación de varios agentes, en de los casos, irresponsablemente, sin reco299
34 - El deterioro ambiental ¿es una enfermedad desatendida? ARBINO, Manuel Osvaldo et al.
ger las heces que los animales eliminan.
Los edificios de viviendas colectivas
favorecen una mayor concentración de la
población y de sus animales domésticos.
A las mascotas se les permite el acceso a
las aceras y áreas de recreación y muy pocas personas tiene la cultura de recoger
las excretas producidas por sus perros. A
su vez, en los barrios periféricos, los niños
de corta edad pueden defecar en el suelo,
facilitando así la propagación de los enteroparásitos, los que ingresan a nuevos hospedadores mediante la contaminación de
agua y alimentos (transmisión feco-oral).
Existen diferentes tipos de parásitos,
entre los que se cuentan los geohelmintos.
Estos organismos se denominan así porque
parte de su ciclo (huevos y/o larvas) viven
en el suelo. Como ejemplo se pueden citar
a los parásitos humanos: Ascaris lumbricoides, Ancylostoma duodenale y Necator americanus y a los del perro: Ancylostoma caninum
y Toxocara canis. Estos parásitos viven en
el intestino de sus hospedadores (enteroparásitos) y sus huevos salen al exterior
con las heces, contaminado así el suelo.
ocurra en diferentes ciudades y pueblos
de Argentina, se pudieron identificar dos
causas principales del deterioro ambiental:
por un lado el sistema de recolección municipal de residuos, que solo se efectúa en
determinadas calles y en forma discontinua
(contraviniendo las mismas disposiciones
municipales), esta situación provoca que los
vecinos se sientan justificados por arrojar en
las esquina o sitios baldíos los desperdicios
domiciliarios, sin respetar horarios y mínimas normas de convivencia. Por otra parte,
no se plantean acciones comunitarias para
mantener la limpieza del entorno ya que no
se asume como un problema que debe ser
resuelto no solamente por los organismos
públicos, si no por los mismos habitantes.
De todos modos, en los últimos años,
algunos sectores de la sociedad han comenzado con la reutilización y el procesamiento
de la basura a nivel casero, ciertos municipios han encarado proyectos serios de separación, tratamiento y reciclaje de residuos
urbanos y en la actividad privada algunas
empresas realizan importantes inversiones
para el reciclado de papeles, metales o desechos orgánicos de los productos que procesan. Otras actividades, como los emprendimientos de turismo ecológico encarados
por algunas comunas y privados o el Tecnotren, ideado por un trabajador ferroviario
jubilado, que circula por vías abandonadas
en la provincia de Entre Ríos son pequeñas muestras de cómo podemos participar en la búsqueda de un ambiente sano.
La materia fecal de los animales, especialmente la de los perros, son considerados
contaminantes biológicos por contener en
muchos casos las fases de transmisión de
parásitos, que pueden ser zoonóticos. Para
que se vuelvan infestantes deben madurar
durante un tiempo variable según la especie y las condiciones climáticas, de ahí
Otro factor positivo que hay que consique la falta de responsabilidad en el manejo de las excretas posibilita que se cie- derar es que amplios sectores de la poblarre el ciclo biológico de dichos parásitos. ción están tomando conciencia del peligro
que lleva convivir con la basura, así como
Si bien los determinantes del deterio- los sectores más vulnerables comienzan a
ro ambiental son complejos, en la ciudad reclamar que el Estado les garantice vivir
de Corrientes, y posiblemente lo mismo en un ambiente saludable, lo que implica
300
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
no solamente un sistema de recolección
de residuos sistematizado, sino también
la provisión de agua potable, el adecuado
tratamiento de las excretas, el entubado de
desagües pluviales o su mantenimiento y
la exigencia a los propietarios de mantener
los sitios baldíos desmalezados y limpios.
Pero si bien estas acciones, aisladas, muchas veces voluntariosas, permiten vislumbrar un mayor compromiso de la sociedad en
la búsqueda de un ambiente más vivible, todavía en Argentina, el control sobre las grandes Industrias que vierten al ambiente enormes cantidades de desechos contaminantes
al aire, al suelo o el agua, es escaso o nulo.
En la literatura y en Jornadas Científicas se habla de las “Enfermedades desatendidas u olvidadas”, relacionando con
este concepto a aquellas enfermedades,
como la enfermedad de Chagas-Mazza o
la leishmaniosis mucocutánea o el dengue,
que afectan principalmente a poblaciones
de escasos recursos, que viven en barrios o
zonas marginales urbanas o rurales de países subdesarrollados o en vías de desarrollo,
en entornos de extrema pobreza. Enfermedades que van a persistir mientras haya
pobreza; enfermedades que en otros lugares del mundo han desaparecido en forma
gradual, paralelamente con la mejora del
nivel de vida y la higiene personal y del
entorno. Otra de las causas por la que son
enfermedades desatendidas, es porque la
mayor parte de las personas afectadas por
estas enfermedades, por su condición socioeconómica, tienen escasa o nula influencia en las prioridades de la salud pública.
La falta de compromiso, tanto individual como colectivo, el hecho de que la
educación ambiental no es considerada
como prioridad y que no se cumple la legislación vigente, lleva a concluir que el
ambiente enfermo es una de las enfermedades más desatendidas de nuestra región
y por lo tanto deberían definirse en forma
urgente políticas que prioricen la salud
ambiental como una de las principales
BIBLIOGRAFÍA
Alfonso C R. Componentes de la salud ambiental. Instituto Nacional de Higiene, Epidemiología y Microbiología Cuba.
Manrique Abril F. G. 2015. Una aproximación
al concepto salud enfermedad. http//www.
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importancia zoonótica en playas de la Ciudad de Corrientes. Parasitología Latinoamericana. 57 (3 –4): 119 -123
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la Asamblea Mundial de la Salud, adoptada
por la Conferencia Sanitaria Internacional, Ordóñez G. A. 2000.Rev Panam Salud Publica/Pan Am J Public Health 7(3), 137-147
Nueva York. Actas oficiales de la Organización Mundial de la Salud, No. 2. 100 pp.
OPS.1987. Carta de Ottawa para la Promoción
de la Salud. www.busde.paho.org. (Consultado el 20 de agosto, 2015)
301
35 - Audífono múltiple en sistemas de aros magnéticos... TORANZOS, Víctor et al.
AUDIFONO MULTIPLE EN SISTEMAS DE
AROS MAGNETICOS PARA HIPOACUSICOS
V. Toranzos, C. Aquino, E. Ricciardi, O. Lombardero (*)
Resumen
medades, medicamentos agresivos al nervio
auditivo, o simplemente la edad avanzada,
La necesidad de contar con un dispo- en cuyo caso se denomina presbiacusia.
sitivo capaz de captar las señales provenientes de un sistema de aros magnéticos
La segunda, es la hipoacusia neuroy de adaptarlas a cuatro salidas simultá- sensorial, un trastorno en el oído interneas, evitando el empleo de costosos au- no provocado porque las células encargadífonos de tipo retroauricular o intracanal, das de transmitir el sonido a lo largo del
motivó al GRIER el diseño de un equipo oído se encuentran lesionadas, no funciocon estas características, destinado a ser nan con regularidad o han muerto. A diutilizado en un instituto de educación pú- ferencia de la hipoacusia conductiva, la
blica especial para sordos e hipoacúsicos. neurosensorial no es re-versible. Aquellas personas que padecen ambos tipos, se
Palabras claves: hipoacusia, lazo de in- dice que tienen una hipoacusia mixta.
ducción, audífonos.
En la Figura 1 se puede apreciar la
estructura anatómica simplificada del
Introducción
oído y las zonas de posibles afecciones.
La hipoacusia es una disminución leve o
Un sistema de aro magnético (AM) congrave de la capacidad auditiva de una persona, sin perder totalmente la audición, en siste en la disposición de una bobina imcuyo caso se la denomina cofosis o anacu- plementada mediante un cableado eléctrico,
sia. Se pueden encontrar dos categorías de con un conductor de cobre de diámetro adehipoacusia. La primera corresponde a la cuado y que circunda la superficie del salón
hipoacusia conductiva, motivada por una auditorio o de clases, o una parte del mismo.
deficiencia mecánica en la zona del oído Se lo suele ubicar a nivel dintel o bien a nivel
externo o el oído medio. Puede ocurrir que zócalo, cerrando el circuito. Este aro eléctrilos huesos, llamados osículos, no conduzcan co puede ser de una o más vueltas. Un equibien el sonido, o que el tímpano no vibre po de amplificación de audio con un sistema
con la suficiente amplitud, o debido a la de adaptación de impedancias, excita dicha
presencia de líquido en el oído medio. Las bobina generando un campo magnético
causas pueden ser diversas, como traumatis- que transporta la señal de audio en la zona
mos, ruidos extremadamente fuertes, enfer- interna o de cobertura del aro magnético.
(*) Grupo de Ingeniería en Rehabilitación (GRIER), FACENA UNNE. [email protected]
302
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Figura 1: Estructura del oído y zonas de afección auditiva
La mayoría de los audífonos tienen
la posibilidad de reproducir estas señales
- que pueden ser de voz o de música -, a
través de una muy pequeña bobina interna que se conecta mediante un conmutador
denominado en la posición “T” de T-coil o
Telebobina que viene instalada de fábrica,
precisamente para habilitar la escucha de
la señal proveniente de un campo magnético e inhibir el micrófono interno, eliminando totalmente el ruido ambiente, reverberaciones, conversaciones cercanas, etc.
Esta persona no necesita ningún receptor o cualquier otro equipo adicional, solo
su audífono. Este campo debe cumplir con
la norma internacional IEC 60118/4 [1]
para garantizar la calidad objetiva del sistema, en cuanto a intensidad. Cualquier
sistema de audio, incluso teléfonos celulares, Tablets, Mp4, con salida normalizada,
o preamplificadores de micrófonos se co-
nectan al amplificador del aro magnético, y
el sonido se transmite a través del campo
magnético al audífono sin los inconvenientes que produce la transmisión del sonido
a través del aire, lo que garantiza la inteligibilidad de la voz y calidad del audio.
En la actualidad esta tecnología es utilizada a nivel mundial, existiendo reglamentaciones que obligan a su utilización
en ciertos recintos de concurrencia pública.
En nuestro país sin embargo no está mayormente difundida aún. Recientemente, el INTI (INSTITUTO NACIONAL
DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL)
[2], junto a diferentes facultades y escuelas
técnicas intentan difundir esta tecnología
en el país y tenerla disponible a un costo
accesible respecto a los equipos importados. El Grupo de Ingeniería en Rehabilitación (GRIER) se encuentra trabajando
con el INTI a través de un Acuerdo de
303
35 - Audífono múltiple en sistemas de aros magnéticos... TORANZOS, Víctor et al.
Cooperación Interinstitucional con el ob- salidas de audio y control de volumen indejetivo de optimizar este tipo de sistemas. pendiente. A cada salida le corresponde un
audífono de tipo estándar. El círculo (en la
La idea del presente proyecto fue dise- figura como un óvalo) representa la bobina
ñar un sistema que reemplace los audífonos que a manera de sensor, capta las señales prodado su alto costo, lo que lo hace inalcan- venientes del campo magnético que transzable para muchas personas hipoacúsicas mite el audio. El bloque siguiente represeny en particular a aquellas que asisten a un ta una etapa preamplificadora que incluye
establecimiento de educación especial pú- un filtro para eliminar ruidos indeseables
blico. En este caso se implementó el pro- que podrían distorsionar la señal de origen.
totipo con cuatro salidas de audio a auri- Como última etapa se agrega una amplificulares estándar, con control de volumen cación estándar implementada con un cirindependiente, para cada una de ellas. cuito integrado fácilmente adquirible en el
mercado local como el LM386, que requieMateriales y Metodolo- re un mínimo de componentes externos.
gía:
En la Figura 3 podemos obserEn la Figura 2 se puede observar un var un detalle del circuito empleadiagrama esquemático del sistema de au- do en la etapa de amplificación, control
dífonos múltiple para docencia, con cuatro de volumen y fuente de alimentación.
Figura 2: Esquema simplificado del audífono múltiple
304
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Figura 3: Esquema circuital de la etapa amplificadora de salida
Ensayos:
Para ensayar el sistema, se utilizó el aro
magnético instalado en nuestro laboratorio, mediante el cual se generó un campo
con una intensidad conforme a norma. Se
emplearon dos tipos de auriculares denominados “headphone” y “earbuds”. Los
del primer tipo son los que rodean la cabeza y los del segundo tipo se denominan
también intracanal porque van insertados
en el interior del oído y son muy populares al ser de consumo masivo. Por este motivo hay de variados precios y calidades y
no hay inconveniente de instalarlos en
este dispositivo, por ser de tipo universal.
Resultados y conclusión:
Se diseñó e implementó un dispositivo
capaz de reemplazar un audífono de alto
costo, además de proveer cuatro salidas simultáneas, con control de volumen independiente. El sistema debe ser utilizado en
un ambiente que posea campo proveniente de un aro magnético para hipoacúsicos.
Es un sistema muy simple en cuanto a su
concepción y manejo. Como mejora a futuro se podría agregar un control de ecualización simple para adecuar y optimizar el
rango de frecuencias que serían las óptimas
para cada persona con un tipo particular de hipoacusia. En la figura 4 se muestra una fotografía del equipo terminado.
305
35 - Audífono múltiple en sistemas de aros magnéticos... TORANZOS, Víctor et al.
Figura 4. Fotografía del sistema de audífono múltiple
Bibliografía:
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60118/4:2006”. Electroacoustics - Hearing
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S.A., ISBN: 84-386-00060, 1974
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ISBN: 978 – 950 – 42 – 0142 – 7, 2012.
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htm
Ricciardi, O. Lombardero, “Amplificadores
[6] E. Ricciardi, C. Aquino, V. Toranzos, M.
clase D como fuente de señal para aros magCáceres, O. Lombardero, “Sistema de lazos
néticos”, III Jornadas de investigación en inde induc-ción para personas con discapacigeniería del NEA y países limítrofes ISBN:
dad auditiva”, II Jornadas de investigación
978 – 950 – 42 – 0157 – 1, 2014.
306
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
CARACTERIZACION DE UN COMPRESOR
DE CAPACIDAD VARIABLE DE 12 V CC
PARA REFRIGERACIÓN SOLAR
Dr. Arturo Busso, Facundo Avila, Dr. Luis Vera, Raúl Sánchez,
Lic. Guillermo Sánchez, Luciano Zini (*)
RESUMEN
Se exponen los primeros resultados de
la caracterización de parámetros térmicos y
eléctricos de un ciclo frigorífico de compresión de vapor con compresor de 12 V DC
de capacidad variable alimentado por un
sistema fotovoltaico autónomo (SFVA). Se
determinó un coeficiente global de pérdida
térmica para el gabinete de UL = 0.38 Wm-2-ºC-1. Para presiones de alta y baja de
90 y 10 PSI respectivamente, la temperatura de evaporación fue de -23 ºC, el consumo del compresor de 32 W y la corriente
promedio de trabajo en régimen de 2.75 A.
Para presiones de alta y baja de 130 PSI y
10 PSI respectivamente, la temperatura de
evaporación fue de -15 ºC, el consumo del
compresor de 45 W y la corriente de carga
a 3.7 A. Estos parámetros concuerdan con
lo reportado por el fabricante para la temperatura de evaporación de trabajo correspondiente. Del balance de energías intercambiadas por los componentes del ciclo
surge que cuanto menor es la temperatura
de regulación del termostato mayor el ciclo
de encendido impactando negativamente
en la vida útil de la batería. La eficiencia
del banco de generación se situó en los 10.5
% en promedio, valor bajo en comparación
con lo reportado por el fabricante de los
módulos. En todos los casos el COP determinado difiere mucho con el esperado
según especificaciones quedando pendiente
de análisis el origen de esta discrepancia.
Palabras clave: refrigeración solar, preservación de alimentos, ciclo de compresión de vapor de capacidad variable
INTRODUCCIÓN
Las zonas rurales dispersas del país han
venido sufriendo un cambio considerable
en los últimos años debido a la existencia de programas especiales para la instalación de sistemas de generación eléctrica
fotovoltaica. Las bondades relativas de estos sistemas de generación son: ser autónomos, requerir mantenimiento mínimo,
posibilidad de escalabilidad en potencia de
generación, brindar energía a pobladores
que no tienen acceso a la red convencional
mejorando la calidad de vida, entre otras.
En la provincia de Corrientes, como
parte del PERMER (Proyecto de Energías
Renovables en Mercados Rurales), se ins-
G.E.R – Grupo en Energías Renovables – FaCENA – UNNE. Campus Libetad – Av. Libertad 5460 – 3400 Corrientes
Tel: +54 379 4473931 int. 116 / Fax: +54 379 4473930 / e.mail: [email protected]
307
36 - Caracterizacion de un compresor de capacidad variable de... BUSSO, Arturo et al.
talaron, entre los años 2006 al 2011, sistemas de generación fotovoltaica autónomos
(SFVA) en 85 escuelas rurales y 1412 SFVA
residenciales para satisfacer las necesidades
básicas de iluminación y comunicaciones
de pobladores rurales. La potencia pico de
cada generador es de 120 Wp, operando con
tensión de alimentación de 12 V CC. En
este contexto, el GER – Grupo en Energías Renovables de la FaCENA – UNNE,
participó activamente en ambos proyectos,
observándose que en ningún caso se ha
contemplado la necesidad de satisfacer la
demanda de refrigeración de los usuarios
(para preservación de alimentos, vacunas,
etc.), siendo esta, una necesidad insatisfecha, tal como lo manifiestan los propios
beneficiarios de estos programas. La razón
de esta omisión es puramente económica.
La refrigeración solar fotovoltaica se
puede satisfacer de dos maneras simples: a)
adquiriendo equipamiento de refrigeración
diseñado especialmente para sistemas fotovoltaicos, normalmente importado y de un
costo elevado o, b) aumentando la capacidad de generación de un sistema instalado
para incluir una heladera comercial convencional, con el costo en módulos fotovoltaicos y baterías que esto conlleva. En el caso
de sistemas de refrigeración diseñados para
uso solar, la tecnología utilizada esta optimizada de manera que, para una heladera
de capacidad similar a la mencionada en el
párrafo anterior, solo se necesitarían entre
80Wp y 120 Wp de generación, en algunos
casos con baterías de poca capacidad (Doig
A, 2007; Kim, 2008) y en otros, sin necesidad de baterías (Pedersen et al, 2004; Ewert
et al, 2000; Foster, 2001). La optimización
de estos equipos abarca tanto el aspecto térmico, el eléctrico y el electrónico de control,
de forma que resultan muy eficientes en lo
308
que a consumo energético se refiere. Cabe
mencionar que la tecnología utilizada, tanto de control como la de compresores en
el ciclo frigorífico, se encuentra disponible
a nivel regional (Embraco Brasil), por lo
que este tipo de equipamiento podría desarrollarse en el país sin contratiempos.
CICLO DE COMPRESIÓN DE VAPOR DE CAPACIDAD VARIABLE
El ciclo de refrigeración por compresión
de vapor es la tecnología de mayor eficiencia y mayor difusión siendo la base de los
sistemas de climatización y refrigeración
modernos. El ciclo utiliza energía eléctrica para su funcionamiento (CC o AC).
Dada la difusión y ventajas de este ciclo,
se ha invertido mucha investigación para
lograr compresores de muy bajo consumo
utilizando diferentes técnicas constructivas.
Entre la tecnología más moderna se puede mencionar compresores con motores de
corriente continua de capacidad variable
que permiten la regulación de la velocidad entregando potencia según demanda o
disponibilidad energética, evitando así los
picos de corriente y transitorios durante el
arranque reduciendo el consumo energético
hasta en un 45% respecto de compresores
tradicionales (Liyanq; Embraco; Danfoss).
Este contexto motivó la necesidad de
aportar al desarrollo de tecnología local en
el área de refrigeración solar a fin de satisfacer un nicho de mercado enfocado en aéreas
rurales dispersas, tanto aquellos usuarios
que presentan una demanda real por estos
dispositivos ya que actualmente cuentan
con sistemas fotovoltaicos como fuente de
energía eléctrica, como por los sistemas fotovoltaicos que serán instalados a futuro.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
Tabla 1.- Especificaciones técnicas del refrigerador y componentes
Figura 1.- Fotografía del gabinete utilizado y esquema del interior
En la sala de máquinas del gabinete se
alojó el nuevo compresor, electrónica de
control, capilar y conexiones al resto de los
componentes (evaporador y condensador).
El evaporador se ubicó en el interior del
gabinete ocupando el escalón interior tal
como se aprecia en el esquema de la figura 1. El refrigerador se acopló a un sistema
fotovoltaico autónomo con una potencia de
generación instalada de 150 Wp (3 módulos de 50 Wp en paralelo), un regulador de
carga de 10 A - 12/24 V CC y una batería marca Autobat de 220 Ah. La Tabla 2
presenta un detalle de las especificaciones
técnicas de los componentes utilizados en
el sistema fotovoltaico y la figura 2a muestra la configuración del sistema fotovoltaico autónomo utilizado y del esquema
de conexionado eléctrico. El control se
configuró para un corte por baja tensión
de la batería en los 11.4 V y 2500 rpm.
La temperatura interior se controló mediante un termostato programable ETC
200 de 12 V CC con una llave de puenteo
para habilitar dos modos de funcionamiento del compresor; continuo o termostatizado. El modo continuo se utiliza durante el
arranque hasta llegar al estado de régimen,
punto donde se habilita el termostato para
309
36 - Caracterizacion de un compresor de capacidad variable de... BUSSO, Arturo et al.
regular el ciclado de trabajo entre intervalos preseleccionados de temperatura interior.
Tabla 2.- Especificaciones técnicas del sistema fotovoltaico autónomo
Figura 2.- Configuración a) Del sistema fotovoltaico autónomo utilizado y
b) del conexionado eléctrico del compresor.
Sistema de medición: Para registro de
temperaturas se utilizaron módulos autónomos ADAM 4018M con un conversor RS232 ADAM 4520 para descarga a
PC. Para las variables eléctricas se empleó
un multímetro marca RIGOL M300 con
registro directo en memoria USB Drive.
Como sensores de temperatura se utilizaron termocúplas tipo K distribuidos en diferentes puntos del interior del volumen del
gabinete y en diferentes puntos del ciclo. La
medición de las variables eléctricas se reali310
zó de manera directa para el caso de tensión
y mediante tensión sobre shunts de 10A/60
mV para el caso de corrientes. El registro de
datos se realizó cada 5 min. El nivel de aislación del gabinete se evaluó mediante ensayos de pérdida térmica y cálculos teóricos
del flujo de calor basados en la técnica denominada “graficación de flujo” (Welty, 1978),
que es cómoda y rápida para la conducción
de calor bidimensional en estado estable
que cumpla ciertas condiciones de borde.
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
RESULTADOS
EXPERIMENTALES
La Tabla 3 presenta las condiciones bajo
las cuales se llevaron a cabo las primeras corridas experimentales de caracterización del
ciclo frigorífico.
Tabla 3.- Descripción de los ensayos realizados
Ensayo 1: la temperatura de evaporación
se situó en -20 ºC, tal como era de esperar
para el tipo de refrigerante usado y las condiciones de presión impuestas al cargar el
ciclo con gas (90 PSI etapa de alta, 2 PSI
etapa de baja). La tensión de alimentación y
la potencia consumida por el compresor fue
en promedio de alrededor de 32 W con una
corriente promedio de trabajo en régimen
de 2.75 A. Los valores experimentales obtenidos para la corriente como para la potencia consumida concuerdan con lo reportado
por el fabricante para la temperatura de eva-
poración utilizada. El COP se determinó
mediante el programa MollierChart, que
permite reproducir el ciclo en el diagrama
de Mollier para el fluido refrigerante utilizado (R134a), arrojando un valor de COP de
4.38, valor este 2.5 veces superior a lo reportado por el fabricante para las condiciones
de trabajo seleccionadas, no encontrándose
aún una explicación para tal discrepancia.
El nivel de aislación del gabinete se evaluó mediante cálculo de pérdida térmica a
partir de los datos de temperatura recolecta311
36 - Caracterizacion de un compresor de capacidad variable de... BUSSO, Arturo et al.
de la presión de trabajo produjo un aumento en la temperatura de evaporación de -23
ºC a -15 ºC y por consiguiente, un aumento en la potencia consumida de 32 W a 45
W así como un aumento en la corriente de
carga a 3.7 A. La línea negra en la gráfica
inferior de la fig.3 presenta la variación en
la tensión de la batería (V_bat). Las oscilaciones observadas se deben a los ciclos de
carga impuestos por el aporte del módulo
fotovoltaico y de descarga impuesto por la
Ensayo 2: Se aumentó la masa de flui- corriente demandada por al compresor.
do refrigerante en el ciclo y el termostato
El análisis de la evolución de las energías
se ajustó para una regulación de temperatura interior del gabinete entre 0-6 ºC. En puestas en juego en el sistema a lo largo de
el gráfico superior de la figura 3 se aprecian los 3 días muestra que la eficiencia de genelas líneas negras horizontales que definen la ración osciló en el 10.2% aproximadamente,
banda de regulación de temperatura obte- valor que se encuentra un 32 % por debajo
nida en el interior del gabinete. El aumento de lo especificado por el fabricante de los
dos y cálculos teóricos del flujo de calor basados en la técnica denominada “graficación
de flujo” (Welty, 1978), determinándose de
esta manera un flujo de calor por cada método de 19 W y de 18.2 W respectivamente.
Para la determinación del coeficiente global
de pérdida del gabinete se tomó, a modo de
peor escenario, el valor más alto de flujo de
calor obtenido anteriormente (19 W), determinándose un UL = 0.38 W-m-2-ºC-1.
Figura 3.- Evolución general de parámetros térmicos (temperaturas en gráfico superior) y
eléctricos (gráfico inferior) con gabinete vacío y presión del gas refrigerante 130/10 PSI
312
EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA - CLAVES PARA EL DESARROLLO - VOLUMEN 2
módulos utilizados. Si bien la duración del
ensayo es corta y considerando que la potencia del banco de generación fue de solo
84 W, los resultados obtenidos indican, al
menos en primera instancia, que el régimen
de trabajo impuesto permite el recupero de
carga de la batería. Bajo esta situación y con
el objetivo de verificar la respuesta del sistema ante un consumo extra, se realizó una
simulación incorporando una luminaria de
15 W durante 3 hs. diarias cuyo resultado
indicó que la generación instalada (84 W)
es solo suficiente para restaurar el estado de
carga pero no permite consumos extras.
se obtuvieron resultados desfavorables que
impactan negativamente en la vida útil de la
batería y no deja lugar a consumos extras.
CONCLUSIONES
Se realizaron las primeras corridas
de caracterización de parámetros térmicos y eléctricos de un ciclo frigorífico de compresión de vapor de capacidad variable alimentado en 12 V CC.
Para la aislación con la que cuenta actualmente el gabinete se determinó un coeficiente global de pérdiEnsayo 3: Los resultados obtenidos a lo da térmica UL = 0.38 W-m-2-ºC-1.
largo de seis días con el termostato ajustado
Todos los ensayos se realizaron con el
para una banda de trabajo de -4/4 ºC muestran que al disminuir la temperatura del gabinete vacío. Los resultados del primer
umbral inferior del termostato el compre- ensayo muestran que para las presiones en
sor debe trabajar más tiempo, ciclos de 175 la etapa de alta y baja de 90 y 10 PSI resmin de duración en promedio, tomando, pectivamente, el consumo promedio del
en consecuencia, más energía de la batería. compresor es de alrededor de 32 W con una
Del análisis de las energías puestas en juego, corriente promedio de trabajo en régimen
esto queda en evidencia porque se observa de 2.75 A., valores que concuerdan con lo
una clara tendencia a la descarga con un re- reportado por el fabricante para la temperasultado final de déficit energético. La efi- tura de evaporación obtenida (-23 ºC). Sin
ciencia del sistema de generación está en el embargo, el COP determinado utilizando
orden del 11%. Estos resultados muestran las temperaturas en los componentes del cique el régimen de trabajo seleccionado re- clo y el programa MollierChart, difiere musulta exigido para la batería manteniéndola cho con el esperado quedando pendiente
en niveles de descarga críticos que reduci- de análisis el origen de esta discrepancia.
rán la vida útil de la misma rápidamente.
Los ensayos siguientes se realizaron
Ensayo 4: Los resultados obtenidos a lo luego de un aumento en la presión del
largo de tres días de operación con el ter- fluido refrigerante en el ciclo a 130 PSI
mostato ajustado para una banda de trabajo y 10 PSI en las etapas de alta y baja resde -6/4 ºC muestran que el compresor per- pectivamente. Se evidenció un aumento
manece encendido continuamente durante en la temperatura de evaporación de -23
las horas de sol y por algunas horas más has- ºC a -15 ºC, un aumento en las variable
ta que se produce el corte por baja tensión eléctricas, consumo de 45 W y corriente
en la batería. En total el ciclo de funciona- de carga de 3.7 A, valores que concuerdan
miento dura 15 hs. y el de apagado 9 hs. En con lo reportado por el fabricante para la
lo referente al balance de energías también temperatura de evaporación obtenida.
313
36 - Caracterizacion de un compresor de capacidad variable de... BUSSO, Arturo et al.
En lo referente al balance de energías
intercambiadas por los componentes del
ciclo, como es de esperar, cuanto menor es
la temperatura de regulación del termostato mayor es la incidencia sobre la vida útil
de la batería. Para dar una solución a este
problema manteniendo temperaturas de regulación bajas se deben atacar dos aspectos;
mejorar la aislación del gabinete e incluir
en el sistema almacenamiento de energía
por cambio de fase. Menores pérdidas térmicas y una fuente de frio interior pasiva
permitirían mantener por más tiempo la
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314
temperatura en el interior disminuyendo
la frecuencia de los ciclos de operación y,
en consecuencia, el consumo del equipo.
La eficiencia del banco de generación
se situó en los 10.5 % en promedio, un
valor bajo en comparación con lo reportado por el fabricante de los módulos pero
que, de estudios de envejecimiento anteriores, puede deberse a problemas evidenciados en módulos instalados en escuelas
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EXTENSIONISMO, INNOVACIÓN Y
TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA
CLAVES PARA EL DESARROLLO
VOLUMEN 2
AÑO 2015
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
y Agrimensura