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Películas inteligentes a base de papas nativas pigmentadas: innovación peruana en empaques sostenibles para alimentos
En las últimas décadas, la humanidad se enfrenta al doble desafío de garantizar la seguridad alimentaria y reducir el impacto ambiental de los residuos generados por la industria de los empaques.
Escrito por:
UTEC
En las últimas décadas, la humanidad se enfrenta al doble desafío de garantizar la seguridad alimentaria y reducir el impacto ambiental de los residuos generados por la industria de los empaques. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), cerca del 30 % de los alimentos producidos a nivel mundial se desperdician antes de llegar al consumidor, en gran parte por el deterioro durante el transporte y almacenamiento. En paralelo, los empaques plásticos convencionales, derivados del petróleo, representan uno de los principales contaminantes ambientales debido a su baja degradabilidad y a la acumulación masiva en vertederos y océanos. Ante esta problemática, la investigación científica en materiales biodegradables y empaques inteligentes se ha consolidado como una prioridad global.
Los empaques inteligentes son sistemas capaces de monitorear las condiciones del alimento contenido, ofreciendo información en tiempo real sobre su estado de conservación. Entre las estrategias más innovadoras se encuentra el uso de películas que incorporan indicadores colorimétricos sensibles a variaciones de pH, que permiten detectar el deterioro de productos alimenticios sin necesidad de abrir el envase. Esta tecnología, además de reducir el desperdicio, contribuye a fortalecer la confianza del consumidor y a prolongar la vida útil de los productos. En este contexto, investigadores peruanos han desarrollado una propuesta innovadora basada en el uso de recursos biológicos locales: las papas nativas pigmentadas.
Las películas inteligentes a base de biopolímeros se han convertido en un área de investigación clave dentro de la ingeniería química, la biotecnología y la ciencia de materiales. En los últimos años, los estudios se han enfocado en la combinación de polímeros naturales —como el almidón, la celulosa o el quitosano— con compuestos bioactivos que actúan como sensores de cambios fisicoquímicos. Entre estos, las antocianinas destacan por su alta sensibilidad a las variaciones de pH y su capacidad de cambiar de color en respuesta a la acidez del medio, lo que las convierte en excelentes indicadores para aplicaciones alimentarias.
En el Perú, la papa nativa pigmentada constituye una fuente excepcional tanto de almidón como de antocianinas. Estas variedades, cultivadas ancestralmente en regiones andinas, concentran una diversidad genética única y representan un recurso estratégico para el desarrollo de bioproductos sostenibles. Aprovecharlas como materia prima para empaques inteligentes no solo promueve la innovación tecnológica, sino que también contribuye al fortalecimiento de la cadena agroindustrial nacional y al reconocimiento del valor biotecnológico de los cultivos nativos.
En el marco del Contrato PE501080349-2022 del programa PROCIENCIA, el proyecto ‘Desarrollo de películas inteligentes de alcohol polivinílico con almidón y antocianinas de papas nativas pigmentadas, como indicadores de pH en empaques de alimentos fermentados de tarwi’ fue concebido con el objetivo principal de obtener y evaluar películas poliméricas biodegradables que no solo protejan los alimentos, sino que además informen visualmente sobre su estado de frescura mediante cambios de color.
El estudio integró un enfoque multidisciplinario que abarcó desde la extracción de biopolímeros hasta la caracterización fisicoquímica de los materiales obtenidos. La elección del tempeh de tarwi como alimento modelo respondió a su naturaleza fermentada, ya que este tipo de productos experimenta variaciones significativas de pH durante su almacenamiento, convirtiéndose en un excelente sistema para probar la respuesta colorimétrica de las películas desarrolladas.
La investigación se desarrolló siguiendo un riguroso procedimiento experimental. En primera instancia, se realizó la extracción del almidón de papas nativas mediante métodos convencionales y a partir de material liofilizado, logrando rendimientos superiores al 70 %. De manera paralela, se extrajeron las antocianinas mediante soluciones etanólicas acidificadas con ácido cítrico, garantizando una alta pureza y estabilidad del pigmento obtenido.
Posteriormente, se sintetizaron las películas inteligentes combinando almidón de papa nativa, alcohol polivinílico (PVA) y extractos de antocianinas. Las formulaciones fueron evaluadas en distintas proporciones de PVA:almidón (100:0, 75:25, 50:50, 25:75 y 0:100), con el fin de optimizar sus propiedades mecánicas, de solubilidad y de respuesta al pH. Las pruebas incluyeron análisis de humedad, solubilidad, ángulo de contacto, microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía infrarroja (FT-IR) y determinación de la sensibilidad cromática frente a soluciones tampón y alimentos fermentados.
Los resultados demostraron que las películas basadas en almidón de papa nativa presentaron baja solubilidad y humedad moderada, lo que asegura su estabilidad durante el contacto con alimentos. La incorporación de antocianinas incrementó ligeramente la humedad y la capacidad de respuesta cromática, sin comprometer la integridad del material. En las formulaciones mixtas con PVA, se observó una notable mejora en la resistencia mecánica y en la elasticidad de las películas, alcanzando un equilibrio ideal entre rigidez y flexibilidad.
En los ensayos de sensibilidad al pH, las películas exhibieron una transición visible de color que varió desde tonalidades rojizas en medios ácidos hasta verdes y amarillentas en medios alcalinos. Este cambio fue fácilmente perceptible a simple vista, lo que confirma su utilidad como indicadores visuales de deterioro. En particular, las pruebas realizadas con tempeh de tarwi evidenciaron una respuesta cromática correlacionada con las etapas del proceso de fermentación y el aumento progresivo del pH.
El desarrollo de estas películas inteligentes representa un avance significativo en la ingeniería de empaques sostenibles. Su fabricación a partir de materias primas naturales y locales contribuye a la reducción de residuos plásticos y promueve el aprovechamiento de recursos agroindustriales peruanos. Además, la posibilidad de monitorear el estado de los alimentos de manera no invasiva refuerza la seguridad alimentaria y la trazabilidad dentro de la cadena de suministro.
Desde una perspectiva tecnológica, este proyecto abre nuevas líneas de investigación en el área de sensores ópticos biodegradables, biopolímeros funcionales y nanocompuestos activos. La transferencia de esta tecnología a la industria podría facilitar la creación de empaques inteligentes accesibles, compatibles con los estándares internacionales de inocuidad y sostenibilidad.
La integración de películas inteligentes en la industria alimentaria tiene un amplio potencial de expansión. Futuras investigaciones podrían explorar la incorporación de nanopartículas, aceites esenciales o extractos antioxidantes para conferir propiedades antimicrobianas adicionales. Asimismo, el desarrollo de sistemas de detección multivariable permitiría monitorear simultáneamente parámetros como temperatura, humedad y gases volátiles.
En el ámbito académico, este proyecto constituye una referencia de investigación aplicada con impacto real en la sociedad, demostrando cómo la ciencia de materiales y la ingeniería química puede contribuir al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), particularmente en lo referente a la producción y consumo responsables (ODS 12) y a la innovación industrial (ODS 9).
El proyecto de desarrollo de películas inteligentes a base de papas nativas pigmentadas constituye una contribución emblemática al avance de la ingeniería química y de materiales en el Perú. Su carácter interdisciplinario y su enfoque sostenible reflejan la capacidad de la comunidad científica nacional para generar soluciones tecnológicas de alto valor agregado, con identidad local y pertinencia global.
Este esfuerzo reafirma el papel de la Universidad de Ingeniería y Tecnología como motor de innovación, al conectar el conocimiento científico con las necesidades del entorno productivo y ambiental. Las papas nativas, símbolo de biodiversidad y patrimonio agrícola, se consolidan así como fuente de inspiración y materia prima para una nueva generación de empaques ecológicos e inteligentes, que integran tradición, ciencia y sostenibilidad.
Bibliografía
Remedio, L. N., & Parada-Quinayá, C. (2025). Development and Characterization of Peruvian Native Potato Starch/PVA-Based pH-Sensitive Films Incorporated with Purple Potato Anthocyanin Extract for Food Packaging. Polymers, 17(13), 1813.
Neciosup-Puican, A. A., & Parada-Quinayá, C. (2025). Effect of Silver Nanoparticles on pH-Indicative Color Response and Moisture Content in Intelligent Films Based on Peruvian Purple Potato and Polyvinyl Alcohol. Polymers, 17(11), 1490.
Remedio, L. N., & Parada Quinayá, C. (2024). Intelligent packaging systems with anthocyanin: Influence of different polymers and storage conditions. Polymers, 16(20), 2886.
Neciosup-Puican, A. A., Pérez-Tulich, L., Trujillo, W., & Parada-Quinayá, C. (2024). Green synthesis of silver nanoparticles from anthocyanin extracts of Peruvian purple potato INIA 328—Kulli Papa. Nanomaterials, 14(13), 1147.
Neciosup-Puican, A. A., Barreda, E. F., & Quinaya, C. P. (2024). Stability and content of anthocyanins in Peruvian purple potato INIA 328-Kulli Papa. LWT, 199, 116125.
Los Cinco Desafíos que enfrenta la Bioingeniería en la Medicina
Los investigadores del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad Johns Hopkins y el Departamento de Bioingeniería de la Universidad de California en San Diego identificaron cinco desafíos médicos principales que, de ser resueltos, pueden mejorar la medicina humana.
Escrito por:
UTEC
Los investigadores del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad Johns Hopkins y el Departamento de Bioingeniería de la Universidad de California en San Diego identificaron cinco desafíos médicos principales que, de ser resueltos, pueden mejorar la medicina humana. Los desafíos son:
Medicina de Precisión usando avatares de fisiología humana
Los avances tecnológicos relacionados con equipos médicos y dispositivos vestibles (wearables) permiten la colección de gran cantidad de datos de pacientes, que a su vez pueden alimentan a modelos fisiológicos personalizados, o “avatares digitales”. Estos modelos podrían mejorar el cuidado personalizado, diagnóstico, predicción de riesgos y tratamiento de enfermedades.
Ingeniería de tejidos y órganos a demanda
El campo de la ingeniería de tejidos esta avanzando a la creación de tejidos y órganos a demanda, que serviran como implantas temporales o permanentes. Aun se necesitan más avances en ingeniería de células madres, edición de genes y tecnologías como órganos en un chip, donde se pueden usar las células del paciente para soluciones medicas personalizadas.
Ingeniería del cerebro y modelamiento in vitro
La Inteligencia Artificial ofrece el potencial de analizar las funciones cerebrales in condiciones del mundo real. Además, la IA puede ayudando en el desarrollo de sistemas de interfaces con el cerebro. Esto podría levar al desarrollo de prótesis cerebrales que ayuden aliviar condiciones neurológicas. Adicionalmente, modelamiento usando IA de la anatomía, fisiología y comportamiento, junto a la síntesis de organoides neuronales pueden revelar las complejidades de dicho órgano que impulsaría el entendimiento y tratamiento de enfermedades del sistema nervioso.
Reprogramación del sistema inmune
El conocimiento detallado del sistema inmune permite cambios y reprogramación de células humanas como agentes terapéuticos usando tecnologías como CRISPR/Cas o puentes de ARN. Avances en inmunoterapia en cáncer nos muestra la integración de varias disciplinas como desarrollo de vacunas, genómica, epigenómica y nanomedicina. No debemos olvidar que el epigenoma es el conjunto de todos los componentes químicos que participan en la regulación de los genes sin modificación de la secuencia del ADN.
Ingeniería del genoma y celular
A pesar de los avances en genómica, persisten los desafíos para la ingeniería eficaz del ADN. Avances notables en la ingeniería de células T humanas para codificar receptores de antígenos quiméricos (CAR) son usadas en terapias innovadoras que salvan vidas. Sin embargo, la ingeniería de otras células humanas no ha progresado con la misma rapidez ni el mismo éxito. Esfuerzos para reutilizar las células como fármacos vivientes serviría para diagnosticar y tratar diferentes tipos de enfermedades. Comprender el genoma y epigenoma humano sin duda ayudaría a este fin.
Referencia
Subramaniam S et al. Grand Challenges at the Interface of Engineering and Medicine. IEEE Open J Eng Med Biol. 2024 Feb 21;5:1-13. doi: 10.1109/OJEMB.2024.3351717. PMID: 38415197; PMCID: PMC10896418.
Decisiones más inteligentes y mejor salud: la promesa del aprendizaje por refuerzo
El AR es una técnica de aprendizaje automático que hoy en día ayuda a los profesionales sanitarios a tomar decisiones óptimas y secuenciales.
Escrito por:
UTEC
¿Alguna vez te has preguntado cómo una computadora podría aprender a jugar un videojuego? Es un sistema llamado Aprendizaje por Refuerzo (AR) y, aunque parezca increíble, ahora se utiliza para ayudar a los médicos a tomar mejores decisiones. El AR es una técnica de aprendizaje automático que hoy en día ayuda a los profesionales sanitarios a tomar decisiones óptimas y secuenciales. Al aprender de los datos de los pacientes, el AR puede desarrollar planes de tratamiento personalizados, lo que se traduce en mejores resultados y una mejor gestión de los recursos. Piénsalo como un asistente inteligente para médicos. El objetivo de este asistente de AR es ayudar a encontrar el mejor plan de tratamiento posible para un paciente, no solo para hoy, sino a largo plazo.
El AR se ha utilizado en diversas aplicaciones médicas. Por ejemplo, se ha aplicado para optimizar la dosificación personalizada de sedantes como el propofol en unidades de cuidados intensivos y la dosificación de insulina para diabéticos tipo 1. Se ha utilizado para identificar regímenes de quimioterapia individualizados para pacientes con cáncer y para mitigar los síntomas de la enfermedad de Parkinson. El AR se ha utilizado en cuidados críticos, como el manejo de la sepsis mediante la optimización de fluidos y vasopresores, y la gestión del respirador para pacientes en estado crítico. Los sistemas basados en RL se están utilizando para mejorar la adaptabilidad y la eficiencia mediante la automatización de tareas quirúrgicas como hacer nudos para mejorar la precisión y ahorrar tiempo.
En esencia, el aprendizaje por pares (RL) es un proceso de ensayo y error. Un agente aprende a tomar decisiones interactuando con un entorno. Observa el estado actual, realiza una acción y recibe una recompensa o penalización como retroalimentación. El objetivo es que el agente desarrolle una política (una estrategia para elegir acciones) que maximice sus recompensas acumuladas a lo largo del tiempo.
Agente: La entidad que toma las decisiones (p. ej., un sistema de IA).
Entorno: El sistema externo con el que interactúa el agente (p. ej., el estado de salud de un paciente).
Estado: La situación o condición actual (p. ej., los signos vitales y los resultados de laboratorio de un paciente).Acción: La decisión que toma el agente (p. ej., ajustar la dosis de un medicamento).
Recompensa: Retroalimentación que evalúa la eficacia de la acción (p. ej., una recompensa positiva por un buen resultado, una recompensa negativa por un evento adverso).
Política: La estrategia que el agente aprende a seguir.
Por ejemplo, imaginemos a un médico que trata a un paciente con una enfermedad compleja. No tiene todas las respuestas a la vez y debe tomar una serie de decisiones a lo largo del tiempo para encontrar el mejor tratamiento. Este proceso refleja el funcionamiento de un algoritmo de aprendizaje automático (RL).
El agente es el programa informático que toma las decisiones, al igual que un médico; el algoritmo decide el plan de tratamiento. El entorno es el cuerpo del paciente y todos sus sistemas complejos. El agente de aprendizaje automático interactúa con el entorno. El estado es la información de salud del paciente en un momento dado, que incluye sus resultados de laboratorio, presión arterial, síntomas e historial médico. El agente de aprendizaje automático observa el estado para tomar su siguiente decisión. La acción es la decisión del médico, como recetar un nuevo medicamento, ajustar una dosis o recomendar un cambio en el estilo de vida. El agente de aprendizaje automático realiza estas acciones. La recompensa es el resultado de la decisión del médico. Una recompensa positiva es un buen resultado, como la mejora de la condición del paciente o la desaparición de sus síntomas. Una recompensa negativa (o penalización) es un mal resultado, como un efecto secundario grave o el empeoramiento de la salud del paciente. El agente de RL aprende a elegir acciones que maximizan las recompensas positivas y minimizan las negativas. Con el tiempo, al probar diferentes acciones y recibir retroalimentación (recompensas), el agente de RL aprende la mejor política de tratamiento para mejorar la salud del paciente.
Gracias a su capacidad de aprender de una serie de decisiones, RL es ideal para situaciones donde las decisiones de un médico tienen un efecto dominó a lo largo del tiempo. Para pacientes con enfermedades crónicas como la diabetes, RL puede crear un plan de acción para su atención. Determina el mejor momento para ajustar la medicación o sugerir una revisión para mantenerlos sanos durante muchos años. En cuidados críticos, RL puede ayudar a determinar la dosis ideal de un medicamento, como un sedante o insulina, mediante el análisis constante de las constantes vitales del paciente en tiempo real. Esto ayuda a garantizar que el paciente reciba exactamente lo que necesita, cuando lo necesita. Más allá de la atención al paciente, RL puede ayudar a que los hospitales funcionen mejor. Puede determinar la mejor manera de programar cirugías, gestionar el número de camas en la UCI y predecir cuándo habrá más afluencia en la sala de urgencias, para que el hospital esté siempre listo. A pesar de su potencial, la integración del aprendizaje automático (RA) en la atención médica presenta varios desafíos. Los datos de salud, como las historias clínicas electrónicas, pueden ser de alta dimensión y contener problemas como valores faltantes e inconsistencias, lo que complica la definición del espacio de estados. Diseñar funciones de recompensa es un desafío, ya que implica juicios subjetivos y compensaciones complejas, considerando factores como los resultados clínicos, el bienestar del paciente y la utilización de recursos. Las acciones de atención médica pueden abarcar desde decisiones discretas hasta ajustes continuos, y es difícil equilibrar la granularidad de esta representación de acciones con las restricciones de seguridad y las directrices clínicas. La evaluación de algoritmos de RA es compleja debido a preocupaciones de seguridad, ética y costos, lo que lleva a una dependencia de entornos simulados. La implementación en el mundo real es esencial para una evaluación integral, pero los ensayos clínicos para modelos de RA son escasos.
Baterías Aluminio-Aire: Innovación Sostenible en la Ingeniería
Las baterías de Aluminio-Aire (Al-aire) ofrecen ventajas significativas en términos de alta densidad energética y potencia, lo que permite su aplicación en vehículos eléctricos.
Escrito por:
UTEC
Las baterías de Aluminio-Aire (Al-aire) ofrecen ventajas significativas en términos de alta densidad energética y potencia, lo que permite su aplicación en vehículos eléctricos. Sin embargo, presentan algunas limitaciones en su diseño, siendo la corrosión del aluminio uno de los obstáculos más importantes. Además, la abundancia y reciclabilidad del aluminio, junto con su menor impacto ambiental en comparación con tecnologías convencionales, constituyen factores cruciales a su favor.
La producción de aluminio a partir de chatarra reciclada (recursos secundarios) requiere solo el 5 % de la energía necesaria para obtener la misma cantidad a partir de bauxita (recursos primarios). El reciclaje de aluminio es esencial no solo por la significativa rentabilidad que representa, sino también porque es crucial para la industria del aluminio generar nuevas tecnologías que maximicen las ventajas del reciclaje, permitiendo su uso más amplio en la industria manufacturera.
Estudiantes de Ingeniería Química, Mecánica, Electrónica y Mecatrónica están llevando a cabo una investigación centrada en la optimización de baterías de aluminio-aire, con el objetivo de explorar su viabilidad como una alternativa más sostenible frente a las baterías de litio.
El diseño modular de esta investigación emplea materiales accesibles y sostenibles, como papel de aluminio, papel filtro, carbón activado y KOH como electrolito, con la posibilidad de emplear NaCl como alternativa. Se busca mejorar la eficiencia, estabilidad y durabilidad de estas baterías mediante ensayos experimentales y la optimización de materiales.
El equipo AICHE UTEC trabaja en perfeccionar esta tecnología a nivel de laboratorio, evaluando su desempeño en comparación con las baterías de litio-ion y plomo-ácido, que son ampliamente utilizadas en la actualidad.
El enfoque de esta investigación no solo abarca el desarrollo electroquímico de la batería, sino también aspectos de diseño y eficiencia energética. La combinación de conocimientos de distintas ramas de la ingeniería permite evaluar la aplicación de estas baterías en diversos contextos de almacenamiento y movilidad sostenible, impulsando la innovación y el desarrollo de nuevas tecnologías energéticas.
Referencias
S. Al-Alimi, N. Kamilah Yusuf, A. M. Ghaleb, M. Amri Lajis, S. Shamsudin, W. Zhou, Y. M. Altharan, H. S. Abdulwahab, Y. Saif, D. Hissein Didane, Ikhwan S T T, Anbia Adam. Recycling aluminium for sustainable development: A review of different processing technologies in green manufacturing, Results in Engineering, Volume 23, 2024. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.102566
Bharti Rani, Jitendra Kumar Yadav, Priyanka Saini, Anant Prakash Pandey, Ambesh Dixit. Aluminum–air batteries: current advances and promises with future directions. RSC Adv., 2024,14, 17628-17663.https://doi.org/10.1039/D4RA02219J
Visita a CITE Energía Silicon Technology
Escrito por:
UTEC
El 25 de mayo, una delegación de profesores de UTEC visitó las instalaciones del CITE Energía Silicon Technology en Ancón. Con el grato recibimiento por parte de la directora Analí Alvarez, se realizó el recorrido por los laboratorios, en los cuales se apreciaron los siguientes:
- Laboratorio de Termo-Mecánica.- Donde se pueden realizar pruebas de tracción, presión y compresión.
- Laboratorio de Envejecimiento acelerado.- Con el uso de rayos UV y condensación se logra hasta 3000 horas de envejecimiento de los materiales.
- Laboratorio de Corrosión.- con el uso de agua ionizada y sal industrial (salinidad) y condiciones 100% de humedad y secado a 60°C, se analiza la adherencia, el tamaño y espesor de la corrosión.
- Laboratorio de descargas parciales.- Se realizan pruebas de aislamiento con tensiones de hasta 50 kV y se simulan descargas atmosféricas con tensiones de hasta 500 kV.
- Laboratorio de pruebas de baja tensión.- Se realizan análisis de calidad en baja tensión tanto en corriente alterna (AC), como en corriente continua (DC).
- Módulo de pruebas de Smart Metering.
Al final del recorrido se propuso revisar el convenio para plantear mejoras en la colaboración entre las instituciones. Así como, participar conjuntamente en fondos concursales y convenir en prácticas pre profesionales para los alumnos de UTEC.
Estudiantes de Ing. de la Energía realizando auditoria energética en la empresa Medifarma
Escrito por:
UTEC
El 12 de Junio los estudiantes de curso de Auditoria y Eficiencia Energética del programa de Energía, realizaron uno de sus laboratorio en la empresa Medifarma como parte de las actividades académicas 2017-1. Los profesores Elmer Ramirez de UTEC y John Sheffield de Purdue, condujeron la práctica con los estudiantes en la empresa. La práctica consistió en el estudio de auditoria energética del sistema de compresores de Medifarma, en el cual se instaló un analizador de redes, se evaluó las oportunidades de mejora en equipos y sistemas de distribución. Estas actividades académicas en la empresa se realizan periódicamente, logrando que los estudiantes de la universidad consoliden sus conocimientos teóricos y por otro lado, la empresa recibiendo los resultados de un estudio de alto nivel.
Es importante señalar el trabajo conjunto de UTEC y Purdue como parte del convenio entre ambas universidades.
Estudiantes de UTEC realizan visita a la Central Térmica Chilca 1 en el marco del desarrollo del curso Máquinas Térmicas
Escrito por:
UTEC
En el marco del desarrollo del curso Máquinas Térmicas que se imparte en las carreras de Ingeniería de la Energía e Ingeniería Mecánica de UTEC, los alumnos del curso y el Profesor José Ramos visitaron el 15 de junio las instalaciones de la Central Térmica Chilca Uno de la empresa Engie, ubicada en el distrito de Chilca (Provincia de Cañete).
La Central Térmica Chilca Uno es una central de ciclo configurado por tres turbinas de gas, tres calderas de recuperación de calor (HRSG), una turbina de vapor y un condensador refrigerado por aeroenfriadores. La Central Térmica tiene una potencia instalada de 860 MW y opera con gas natural procedente de Camisea.
Durante la visita, los alumnos recibieron una charla sobre seguridad, y seguidamente recorrieron los diferentes ambientes de la instalación donde se ubican los turbogrupos de gas y vapor, calderas de recuperación de calor, condensador y aeroenfriadores.
El objetivo principal de la visita fue presenciar in-situ los procesos de producción de electricidad en las turbinas de gas y la turbina de vapor en una central térmica de gran tamaño. La Central Térmica Chilca Uno aportó 5617 GWh de electricidad al Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN) durante el año 2016.
Laboratorio de Sistemas de Control Automático
Escrito por:
UTEC
El Laboratorio de Sistemas de Control Automático de la carrera de Ingeniería Eléctrica de la UTEC cuenta con equipos que permite a los educandos aprender haciendo y cerrar la brecha entre teoría y práctica. Este Laboratorio permite realizar una gran variedad de experimentos abiertos. Es decir, cada experimento se realiza con su propio diseño en tiempo real, y este diseño puede cambiar para dar lugar a otros experimentos.
Este Laboratorio cuenta con los equipos siguientes: un aparato de levitación magnética, un emulador de plantas industriales, un aparato torsional, tres robots móbiles para seguimiento de trayectorias, un péndulo invertido de 2GdL (2 Grados de Libertad), una grúa puente de 2GdL, un robot planar de 2GdL, una unidad servo de posición y velocidad, cinco péndulos invertidos rotacionales, un motor DC para entrenamiento, un sistema HVAC (Heating Ventilation and Air Conditioner) para entrenamiento, un sistema de torsión de 1GdL, un sistema de torsión de 2GdL, un estabilizador de rayos laser, y un equipo HFLC (High Fidelety Liner Cart) que permite realizar una serie de experimentos como los péndulos invertidos simple, doble y triple, la grúa puente, control de posición y de velocidad de un caarro, entre otros.
Los equipos han sido escogidos para estudiar los fenómenos y los principios de las aplicaciones que se presentan en el mundo real. Así tenemos que el aparato de levitación magnética de la Fig. 1 permite estudiar el fenómeno de levitación que usan los trenes bala de la Fig. 2.
Figura 1
Figura 2
El sistema torsional de la Fig. 3 nos permite analizar vibraciones para evitar entrar en resonancia, tal como ocurrió con el puente Tacoma en USA (Fig. 4) que en 1940 colapsó porque su estructura entró en resonancia con la frecuencia de los vientos anormales acaecidos.
Figura 3
Figura 4
La Fig. 5 muestra el emulador de plantas mecánicas que permite analizar los fenómenos de juego en los rodamientos, fricción no lineal, flexibilidad, entre otros, presentes en los equipos mecánicos, tal como el mostrado en la Fig. 6.
Figura 5
Figura 6
Las Figs. 7, 8 y 9 muetran el péndulo invertido rotatorio, el péndulo invertido de 2GdL y el péndulo invertido lineal. El pricipio con que trabajan estos equipos, también lo emplean el sistema de transporte segway de la Fig. 10 ylos sistemas de cohetería de la Fig. 11.
Figura 7
Figura 8
Figura 9
Figura 10
Figura 11
El robot planar de 2GdL mostrado en la Fig. 12 tiene su aplicación en los sistemas de grabación automático mostrado en la Fig. 13. También se puede emplear en trabajos de dibujo, pintura y soldadura.
Figura 12
Figura 13
El sistema HVAC ((HEATING VENTILATION AND AIR CONDITIONING) mostrado en la Fig. 14 ilustra el comportamiento de la temperatura en una cámara con ventilación forzada. Este fenómeno se presenta en los sistemas HVAC como el mostrado en la Fig. 15.
Figura 14
Figura 15
Los equipos para análisis de torsión de 1 grado de libertad (Fig. 16) y dos grados de libertad (Fig. 17) constituyen el principio de funcionamiento de la máquina de prueba de torsión de la Fig. 18.
Figura 16
Figura 17
Figura 18
La operación controlada del sistema grúa puente de la Fig. 21 se emula con el sistema grúa puente de dos grados de libertad de la Fig. 19 y la grúa puente lineal de la Fig. 20.
Figura 19
Figura 20
Figura 21
El equipo estabilizador de rayos laser tiene múltiples aplicaciones. Una de ellas se muestra en la Fig. 23: cirugía a los ojos con rayos laser.
Figura 22
Figura 23
Mi experiencia en la Student Energy Summit 2017
Escrito por:
UTEC
El mes pasado tuve la gran oportunidad de asistir a la “Student Energy Summit 2017”, que se realizó en Mérida, México. Gracias al “EKLA Energy Contest” concurso, organizado por el Programa Regional de Seguridad Energética y Cambio Climático en Latinoamérica de la Fundación Konrad Adenauer (KAS, según sus siglas en alemán), nos dio la oportunidad a 30 estudiantes latinos de asistir a la cumbre.
La SES, por sus siglas en inglés, es un foro global enfocado en el uso sostenible de los recursos y en el rol que jugaran los estudiantes en definir el futuro del desarrollo energético. Este evento tiene un enfoque multidisciplinario y va dirigido a estudiantes en etapas de pre-grado y post-grado interesados en energía. Es organizado por “Student Energy”, una organización mundial cuya labor es crear la próxima generación de líderes que guiaran al mundo hacia un futuro energético sostenible.
El foro consistió en charlas y actividades a lo largo de cuatro días. En estas charlas, logramos aprender y conversar sobre los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible, la transición energética, la eficiencia energética, el estado actual de las energías renovables, el rol del petróleo en el futuro de los mercados energéticos y otros más, también se habló de cómo empoderar a la juventud y cultivar la innovación en proyectos para poder tener un impacto positivo en el sistema energético. Se resaltó mucho la idea de que nosotros, los estudiantes, somos los líderes del futuro del sector energético por lo que debemos involucrarnos en proyectos, en ayudar al desarrollo energético de comunidades.
Además, durante la estadía en la cumbre, también tuve la oportunidad de conocer a gente asombrosa. No solo ingenieros, sino también abogados, estudiantes de carreras de negocios, ciencias puras y por supuesto, de ingeniería. También gente que había estudiado otras carreras y había encontrado en la energía su verdadera vocación, como yo. Conversábamos de la ley de transición energética de México, de la captura de carbono, del sistema power-to-gas, de las oportunidades en energía geotérmica, del potencial de la energía nuclear, del contexto energético de cada uno de nuestros respectivos países: el estado actual, los problemas y las oportunidades que poseía cada uno. Ayudaron a ampliar la visión que tenía del sistema energético y cultivaron en mí un cambio de paradigma que me hizo ver mi carrera desde un punto de vista muy distinto al que tenía.
Para finalizar, me gustaría compartir de un proyecto que surgió producto de una de las últimas sesiones del “Innovation Jam”, un espacio para aplicar todo lo aprendido y exponer nuestras ideas. Tras una charla sobre escenarios y paradigmas energéticos en América Latina, un grupo de jóvenes (de México, Costa Rica, Brasil y Perú) conversamos sobre algunos de los problemas que afectan a nuestros países en el sector energético. Nos dimos cuenta de que no hay una organización conocida que una a nuestros países en lo que es energía, que se encargue de estimular la colaboración para un desarrollo colectivo, y a su vez se encargue de luchar contra la falta de conocimiento sobre energía en nuestros países. En respuesta a estos problemas, surgió ENERLAM. La cual busca incentivar la integración y cooperación entre los países de América Latina y el Caribe para impulsar el desarrollo y la innovación en el sector energético. Para lograr esto, nuestra función es inicialmente, actuar como una plataforma de intercambio de informaciones (cursos, proyectos, eventos, investigaciones, noticias, etc) referentes a la energía en nuestra región. Con el fin de establecer una red regional de líderes, logrando representación en los diversos ámbitos (económico, científico, tecnológico, social y empresarial) y fortaleciendo la participación de la región en el panorama energético internacional. Sabemos que cada país tiene su propio contexto, sin embargo compartimos una historia, cultura y recursos energéticos. Actualmente contamos con un grupo de Facebook con más de 300 miembros (dejo el link al final del texto).
Esta fue mi experiencia en la SES 2017. Una semana llena de conocimiento, gente asombrosa, ideas innovadoras y mucha energía, que me dio la oportunidad de aprender más de lo que esperaba, hacer nuevas amistades, contactos y embarcarme en un proyecto del cual me siento muy motivado. Hay trabajo por hacer.