Semana da Ciencia

Invitados por los organizadores de la Semana de la Ciencia 2014, el viernes 21 de noviembre de 2014, alumnos del Programa de Mayores de la Universidad de Vigo realizaron una visita a la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Minas de UVIGO.

En el hall de la Escuela de Minas, habilitado como una sala de conferencias con sillas colocadas para ver la pantalla de proyección allí instalada, fueron recibidos por Benito Vázquez, director de la Escuela, acompañado por Susana Lagüella López, de Recursos Naturales y Medio Ambiente, Javier Tamajón, ingeniero químico y por Araceli Regueiro, de la ETS de Ingeniería Industrial, departamento de Máquinas y Motores.

Después de dar la bienvenida a los séniors universitarios Benito Vázquez explicó que la Semana de la Ciencia 2014 (Año Internacional de la Cristalografía) es la continuación del trabajo llevado a cabo en la Semana de la Ciencia 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 y 2013, por dónde han pasado más de 10.000 visitantes, realizando una visita guiada por las nuevas dependencias de la ETSI de Minas.

Susana Lagüella y Javier Tamajón comenzaron su exposición hablando de Termografía; una técnica que permite calcular temperaturas a distancia, con exactitud y sin necesidad de contacto físico con el objeto a estudiar. La termografía permite captar la radiación infrarroja del espectro electromagnético, utilizando cámaras termográficas o de termovisión. Esta técnica se creó para aplicación militar (visión nocturna) utilizándose ahora en múltiples actividades de la vida civil. Por ser  una técnica no invasiva es muy utilizada en medicina (detecta el aumento de temperatura de tumores cancerígenos), en seguridad de los aeropuertos (detecta la temperatura de los viajeros en caso de alertas sanitarias), en medicina deportiva y en veterinaria (para detectar problemas inflamatorios), etc. La termografía se utiliza para la detección de patologías de los edificios, de las instalaciones eléctricas, de los  fallos de instalaciones en aislamiento de viviendas o para comprobar la temperatura de los fluidos y ver fugas en las tuberías y en calefacciones consiguiendo la información necesaria para corregir los fallos y ser eficientes energéticamente.

Para generar una imagen de un espectro de colores, la cámara termográfica necesita la radiación infrarroja, que  es la señal de entrada, en el que cada uno de los colores, según una escala, significa una temperatura distinta, de manera que la temperatura medida más elevada aparece en color blanco. Uno de los problemas que pueden tener las cámaras termográficas es el reflejo en los materiales muy pulidos, por lo que la experiencia y pericia del experto en el manejo de los termógrafos utilizando medidas correctoras (cambiando el ángulo de la cámara, poniendo cinta aislante, etc.), son necesarias para obtener la información correcta.

Hay tres formas de transferencia de calor: Conducción, Convección y Radiación.

Con la cámara termográfica instalada en el hall de la Escuela de Minas, mostraron la transferencia de calor que se produjo al apoyar Javier su mano en la pared; esta transferencia de calor se llama Conducción, se produce a través de un medio estacionario cuando existe una diferencia de temperatura. La Convección se caracteriza porque se produce por medio de un fluido (líquido o gas) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La Radiación se puede atribuir a cambios en las configuraciones electrónicas de los átomos o moléculas constitutivas.

Araceli Regueiro, ingeniera de Recursos Mineros y Energéticos, habló en su exposición sobre Energía, Materiales y Medio Ambiente.

Sobre las fuentes renovables de energía y su clasificación en contaminantes y no contaminantes.

Las no contaminantes:

Las fuentes renovables de energía contaminantes:

Las energías contaminantes de fuentes renovables tienen el mismo problema que la energía producida por combustibles fósiles: en la combustión emiten dióxido de carbono, gas de efecto invernadero, y a menudo son aún más contaminantes puesto que la combustión no es tan limpia, emitiendo hollines y otras partículas sólidas. Se encuadran dentro de las energías renovables porque mientras puedan cultivarse los vegetales que las producen, no se agotarán. También se consideran más limpias que sus equivalentes fósiles, porque teóricamente el dióxido de carbono emitido en la combustión ha sido previamente absorbido al transformarse en materia orgánica mediante fotosíntesis. En realidad no es equivalente la cantidad absorbida previamente con la emitida en la combustión, porque en los procesos de siembra, recolección, tratamiento y transformación, también se consume energía, con sus correspondientes emisiones. Para la obtención de la misma cantidad de energía la biomasa necesita mucho más volumen que los “petroleros”.

Araceli mostró un motor Stirling procedente de un barco pesquero que funciona con biodiesel. El motor Stirling es un motor térmico operando por compresión y expansión cíclica de aire u otro gas a diferentes niveles de temperatura tales que se produce una conversión neta de energía calorífica a energía mecánica. Fue inventado en 1816 por el Reverendo escocés Robert Stirling quien lo concibió como un primer motor diseñado para rivalizar con el motor de vapor.

Finalizadas las explicaciones en el hall de la ETSI de Minas, los visitantes fueron obsequiados con una bolsa conteniendo documentación sobre la Semana de la Ciencia y recuerdos de la visita; hicieron fotos termográficas y divididos en dos grupos se comenzó la visita a los laboratorios de la Escuela.

El grupo guiado por Laura fue directamente al laboratorio de Materiales. Allí fueron recibidos por Raúl y Laura.

Sobre las mesas del laboratorio estaban dispuestos numerosos materiales que Raúl clasificó en minerales, metales o aleaciones; muestras de silicio, tubos de titanio, vidrio, aluminio, hierro, cerámica, acero fundido, cobre, bronce, etc. Explicó las soldaduras por explosión (EXW), soldaduras de fricción (FSW) en una tarjeta gráfica, soldaduras MIG de aluminio, soldaduras por haz de electrones (EBW) o perfiles en aluminio.

Laura mostró polímeros biodegradables, tubos de polietileno de alta densidad, e hizo una explicación sobre los polímeros.

Los polímeros pueden ser de base natural y de base sintética. La transformación de los polímeros naturales produce los polímeros semisintéticos.

Según sus aplicaciones pueden ser:

Según su comportamiento al elevar su temperatura, si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian tres tipos de polímeros:

Hicieron dos demostraciones prácticas: en un vaso y en las proporciones adecuadas,  mezclaron poliol e isocionato, resultando un producto que en pocos minutos creció “como la espuma” en la que finalmente se transformó y calentaron un vaso de yogur que recuperó su forma original (memoria de forma). El producto que despidió la visita al laboratorio de materiales fue el “siliputi”, especie de goma parecido a la plastilina; descubierto por error cuando se buscaba un caucho artificial.

Continuó la visita en el laboratorio del Área de Cartografía donde Iván, técnico geométrico, explicó los instrumentos allí dispuestos. Una estación total, instrumento electro-óptico utilizado en topografía. Un equipo GNSS (Sistema Satelital de Navegación Global, por sus siglas en inglés) que abarca sistemas como el GPS. Las ventajas del GNSS topográfico con respecto a la estación total son que, una vez fijada la base en tierra no es necesaria más que una sola persona para tomar los datos.

Iván continuó su explicación mostrando una cámara fotogramétrica; instrumento fotográfico que permite obtener imágenes de carácter métrico de forma directa. La fotogrametría es: “medir sobre fotos”. Trabajando con una foto se puede obtener información en primera instancia de la geometría del objeto, es decir, información bidimensional. Si trabajamos con dos fotos, en la zona común a éstas (zona de solape), podremos tener visión estereoscópica; o dicho de otro modo, información tridimensional. Básicamente, es una técnica de medición de coordenadas 3D. La tecnología de escaneado láser permite obtener modelos tridimensionales muy precisos de estructuras y componentes  Un escáner 3D es un dispositivo que analiza un objeto o una escena para reunir datos de su forma y ocasionalmente su color. La información obtenida se puede usar para construir modelos digitales tridimensionales que se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones. Se instalan cámaras fotogramétricas en los drones para fotografiar zonas de difícil acceso.

Iván finalizó las explicaciones con el funcionamiento y aplicación del Georradar. Se trata de un método no invasivo de análisis de materiales basado en la transmisión de ondas electromagnéticas de banda ultra ancha en los materiales. Muy útil para detectar cambios bajo tierra.

La parte práctica en el área de cartografía fue una sesión fotogramétrica que mostró tridimensionalmente el espacio donde estaban en ese momento los séniors universitarios.

El último laboratorio visitado en el recorrido por la ETSI de Minas, fue el laboratorio de explosivos. Allí una ingeniera de minas, de nombre Carla, habló sobre la utilización y manejo de explosivos en el ámbito civil. Explicó la importancia de los ingenieros de minas en el manejo de explosivos. Por ejemplo: para la demolición de  un edificio es necesario un proyecto de voladura firmado por un  ingeniero de minas, donde se especifica el tipo de explosivo, la cantidad y el plan de tiro (donde se colocan las cargas y su orden).

En el laboratorio Carla explicó las características y tipos de explosivos con falsos explosivos como una imitación de un cartucho de Dinamita, otro de Goma-2, Hidrogel, explosivo plástico, ANFO (del inglés: Ammonium Nitrate – Fuel Oil, un explosivo de alto orden que consiste en una mezcla de nitrato de amonio y un combustible derivado del petróleo.

Estas mezclas son muy utilizadas principalmente por las empresas mineras y de demolición, debido a que son muy seguras, baratas y sus componentes se pueden adquirir con mucha facilidad, y precisamente por esa facilidad de adquisición son los más utilizados por terroristas.

Carla habló sobre la línea de tiro y  que para explosionar una carga explosiva es necesario un dispositivo iniciador, es decir un detonador (que  según su mecanismo de acción pueden se químico, mecánico o eléctrico); un cordón detonante y el propio explosivo.

Después de las explosiones, voladuras y demás actuaciones que deterioran  el paisaje, los ingenieros de minas proceden a la integración paisajística mediante la restauración del espacio agredido y su entorno. El Lago das Pontes (en As Pontes-A Coruña-España) inundando la mina de carbón a cielo abierto, o Eden Project (en Bodelva-Cornwall-Reino Unido, complejo medioambiental inspirado en la naturaleza y el desarrollo sostenible, realizado en una antigua cantera de caolín), son algunos ejemplos de las muchas actuaciones de recuperación.

Antes de la despedida Carla informó que existe un Reglamento de control de explosivos que dicta las disposiciones referentes al control de la importación, fabricación, exportación, manipulación, almacenaje, adquisición, posesión, transporte, comercio, uso y destrucción de explosivos a fin de proteger la producción industrial; reducir al mínimo los riesgos inherentes a que están expuestas las personas y la propiedad; y prevenir la posibilidad de su empleo con fines delictuosos.

Muy agradecidos por la oportunidad de conocer los laboratorios y los trabajos que allí se realizan, los universitarios séniors finalizaron la visita.

Imágenes de la visita