El valle inexplicable

(Tiempo de lectura: 2min)

Tras la aclamación popular, dentro de lo popular que pueda llegar a ser mi blog, voy a hacer una serie de post sobre ingeniería de sistemas y automática, no os asustéis, creo que será interesante.

Cuando en 1921 Carel Kapek un escritor checo en su libro Rossum's Universal Robots crea la palabra robot, (robotta en checo significa esclavo) ni él puede llegar a pensar que en un futuro próximo la teoría del diseño inteligente podrá cobrar sentido,… empezamos a jugar a crear seres, en esta rama, mecánicos.

En 1906, un ingeniero español comienza a investigar sobre los comienzos de la automática, y desarrolla un sistema para guiar elementos mediante ondas hertzianas; la radiofrecuencia, consigue guiar un buque hasta la orilla sin guiado físico humano. Este hombre es Leonardo Torres Quevedo, otro gran olvidado en la historia española. Gracias a él se acuña el término Automática.

Por otra parte en los años 60 se comienza a desarrollar el robot industrial, que sirve para realizar tareas encuadradas en las tres ‘d’, duty, dirty or dangerous, repetitivas, sucias o peligrosas evolucionando hasta la actualidad, en que hay plantas como pueda ser la de Fanuc Robotics dónde por cada trabajador humano hay un centenar de trabajadores robóticos y, en otros casos como puedan ser líneas de segunda generación, la propia cadena robotizada puede decidir sobre la mejor opción a la hora de fabricar un producto, si ha de poner un volante en la derecha o en la izquierda o poner embrague o no.

Sin duda todo esto es bonito, pero acarrea problemas, el primero y más importante al que los automáticos se tienen que enfrentar es a la competitividad entre los sistemas automáticos y los humanos. Cuanto mayor es el numero de sistemas automatizados en una cadena menor será el número de trabajadores, a priori, y digo esto porque no es necesariamente así, el trabajo puede ser más llevadero, rápido o efectivo y teniendo en cuenta este aspecto malentendido los ingenieros de control al entrar a una planta son mirados recelosamente por los trabajadores, que ven peligrar su puesto de trabajo.

Otro problema que acarrea la robótica es la amenaza a un nivel más elevado, a un nivel de especie. Los seres humanos tenemos un instinto de supervivencia impresionante y cuándo vemos que otro ente puede en algún caso amenazar nuestra forma de vida tendemos a rechazarlo. Esto lo investigó el automático japonés Masahiro Mori, elaborando un gráfico que relaciona el recelo del ser humano hacia las formas de vida robóticas dependiendo de su parecido con nosotros.

Dividamos el eje horizontal en tres partes, la parte más a la izquierda se corresponde con nuestros esclavos industriales, robots porticados, brazos y robots móviles. Como se puede ver en el gráfico, crean indiferencia. La segunda zona se corresponde a los robots humanoides y zoomórficos, es decir, los de forma humana pero no aspecto humano y de igual forma pero con animales, estos robots son bastante simpatizados por los humanos, crean una afinidad por su estilo tosco y porque en realidad no los vemos como una amenaza, sino como un juguete. En la tercera zona vemos el fenómeno del valle inexplicable, los androides, que intentan imitar el aspecto humano, son tan parecidos a los humanos que causan repulsa o miedo. Una vez que sobrepasamos a los androides y nos metemos con replicantes, esto es, seres de aspecto humano pero de interior mecánico, la dificultad para diferenciarlos y su aspecto hacen que no sean rechazados.

Se sospecha que ésta es la causa de que, películas como Final Fantasy o Polar Express, hayan fracasado en taquilla… y si os fijáis, cuando se hacen animaciones por ordenador y renderizados se suelen dar formas diferentes a las humanas para evitar esos problemas.

La realidad actual es que los automatismos encuadrados en la tercera división quedan aún en el ámbito de la ciencia ficción y los de la segunda franja se reservan para publicidad y juguetes como el robot humanoide Asimo de Honda. La primera franja es la que está actualmente en auge y en la que se trabaja, sobre todo los sistemas industriales como brazos robot y robots móviles gracias a los que se prevé que se culmine la tercera revolución industrial en los próximos veinte años.

Un Saludo.

Bio-Robots

(Tiempo de lectura: 2min15seg)

Bueno, hoy me voy a meter en un sembrado, hoy hablaré de biología, tema que no es mi especialidad ni mucho menos, espero que los lectores con más conocimiento de la ciencia de la vida sepan perdonar mis errores.

Seguro que todos habéis oído hablar de las proteínas, pues bien, las proteínas son cadenas de aminoácidos, que cumplen funciones diversas en el organismo, cada proteína se caracteriza por su función y por su estructura; dependiendo de la forma dada al unirse los aminoácidos. Es importante tener en cuenta que existen también los péptidos, que son cadenas más simples de aminoácidos entre uno y cincuenta, a partir de ahí son proteínas. Varios péptidos se pueden unir formando proteínas.

La síntesis de las proteínas es un tema en desarrollo aún por la dificultad de formar enlaces con una estructura deseada. Todo esto comienza en los años 20, Goodyear, seguro que os suena –sí, el de las ruedas- “sintetizó” la primera proteína a partir del caucho, lo vulcanizó e hizo ruedas más duraderas. A partir de ahí esta investigación ha sido impulsada por los polímeros, que también son proteínas, como el PVC, el nylon o la poliamida. La industria en unos treinta años ha invertido mucho dinero para sustituir a las fibras totalmente naturales, más caras y condicionadas por los recursos. Para proteínas complejas, el problema de la síntesis desde cero radica en la complejidad de la estructura como se puede ver en la imagen.

¿Qué tiene que ver esto con la robótica? Tranquilos,… no os impacientéis (…) como he dicho las proteínas tienen funciones, y algunas de ellas son de carácter mecánico. Por ejemplo, hay proteínas que tienen capacidad de bisagra. Actualmente Chistian E. Schafmeister, en la universidad de Pittsburgh, trabaja en la construcción de un nanodispositivo que hace las labores de válvula, han conseguido adherir una proteína a dos moléculas y que, mediante impulsos eléctricos abra y cierre. Una válvula estaría formada por varios cilindros y varias bisagras proteicas, unidas todas a un metal por un lado y a un orificio nanoscópico por otro, para que os hagáis una idea sería como un grupo de puertas en un túnel, puertas que solo cierran hasta la mitad y se unen con un enorme cilindro de metal en el centro del túnel, situadas en las dos paredes del túnel. Extendidas cerrarían la nanoválvula y contraídas la abrirían. El control se implementaría con acciones eléctricas sobre los aminoácidos bisagra, colocando iones en el túnel las proteínas se abrirían o cerrarían.

¿Aplicaciónes? Las válvulas son el dispositivo de control más simple, si tenemos control automático sobre ellas podemos construir controles de presión, de caudal, podemos inhibir o habilitar accionadotes más complejos,… las posibilidades son infinitas y dependen de las capacidades de los ingenieros de control (ejem).

Por otra parte, la más inmediata, válvulas que suministren medicamentos dependiendo del estado químico del paciente de forma autónoma. Otras vías son la construcción de memorias dependiendo del estado, abierto o cerrado de las proteínas, en lo que actualmente trabaja IBM gracias a un dispositivo de barrido instantáneo denominado milli-pede (milpies). Muchas más aplicaciones las podéis encontrar en la página de noticias sobre nanotecnología aquí.

Otras vías de trabajo con las proteínas, más relacionadas con la medicina, son la síntesis de prótidos que se adhieren a las paredes de los virus, se han desarrollado sobre la toxina del Ébola, y se está trabajando sobre el VIH. Tal vez sea el principio del fin de esta lacra.

Por lo pronto se abre una nueva vía para los robóticos y automáticos que hace ver que hoy en día no sirve con saber de control sino que en poco tiempo habrá que saber de biología y química… ¡a ponerse las pilas!.

Un Saludo.

La fuerza del viento (II) Solución idílica.

(Tiempo de lectura: 2min10seg)

Bien, el otro día hablamos un poco sobre los aerogeneradores de manera cualitativa, comentamos sus desventajas y sus limitaciones. Hoy trataré de dejar claras sus posibilidades de manera cuantitativa, poniendo datos sobre la mesa e intentando justificar su existencia.

A día de hoy, como dije en el anterior post, hay instalados en España unos 11.615MW, y no es que estemos muy detrás, somos los segundos productores de energía proveniente de instalaciones eólicas del mundo, por detrás de Alemania y por delante de Estados Unidos y generamos un 17% del total mundial, arriba podemos ver el total mundial y las "expectativas" para el 201o.

Una central pequeña de refrigeración por agua ligera como pueda ser Cofrentes tiene una producción de 1.139MW eléctricos. Vendido así parece que los parques eólicos tienen una abrumadora victoria sobre la energía nuclear, pero analicemos más profundamente el tema.

El aprovechamiento de un sistema eólico en España ronda el 18%, -ya hablamos de los momentos de desenganche del tren y de lo discontinuo de la producción-, eso hace que de los 11.615MW al cabo del año tengamos unos 2.100MW, por supuesto que la central nuclear no tiene un aprovechamiento del 100% pero es muy continuo, en el caso de Cofrentes el aprovechamiento ronda un 75%, y el año pasado rondó el 87%, tenemos pues una potencia en torno a 900MW lo que nos da una escala para comparar las energías. No olvidemos que hablamos de la totalidad de la energía eólica, que a día de hoy sufraga un 7% de la energía necesaria para que los españoles nos levantemos por la mañana.

El caso de cofrentes es muy especial puesto que es una central relativamente pequeña, aunque sirve para dar electricidad de manera ininterrumpida al 77% de la comunitat. Francia es un exportador de energía, de hecho vende a Italia, -que se vanagloria de no tener un solo reactor nuclear-, un 98 de la energía que consume, como siempre hipocresía política. Los amigos gabachos tienen muchas centrales grandes, cercanas a los 2.000MW y gracias a ello son capaces de suministrar energía a media Europa. La central de Darlington en Canadá, produce por ejemplo 3.524 MW.

Tras ver estos datos, ¿por qué los aerogeneradores son rentables? O mejor dicho ¿Por qué se montan aerogeneradores? A día de hoy, el kilowatio generado por métodos renovables desde el ámbito privado es pagado por la hidroeléctrica cinco veces por encima del precio que pagamos nosotros por el kilowatio, por otra parte, el gobierno subvenciona este pago. ¿Y por qué hace esto? Muy sencillo, por cada kilowatio que producimos en energía renovable nos dejan tirar un poco más de mierda al cielo en forma de contaminación con respecto a nuestra cuota en el protocolo de Kyoto.

Como véis todo esto es un gran circo que se ha montado, para que, por una parte las compañías se enriquezcan con los kilowatios y nos vendan su energía limpia y por otra parte el gobierno pueda emitir más mierda al cielo y como siempre pagamos nostros.

En el paquete de medidas contra el cambio climático se establece una generación por métodos que no desprendan CO₂, óxidos de azufre y demás gases de EI como son los sistemas nucleares con un apoyo de energía renovable. Ése es el verdadero camino para los próximos 50 años, una energía limpia para generar un apoyo continuo y un conjunto de energías renovables que la apoyen y eviten contaminaciones.

Hay gente que es defensora a ultranza de las energías renovables, y ven en la eólica, por ejemplo, una solución, o más que eso, la panacea, nada más alejado. Hemos de optar soluciones que sean capaces de adaptarse a nuestras necesidades; lo que nunca debemos olvidar es que en este mundo no estamos dispuestos a hacer ninguna de estas tres cosas:

• Pagar cinco veces más por nuestra electricidad
• Apagar el aire acondicionado cuando no sople el viento o apagar nuestra calefacción cuando no haya sol.
• Renunciar a, cada vez más, cientos y cientos de comodidades electrónicas.
  

Y quien esté libre de pecado que tire la primera piedra.

Un saludo.

La fuerza del viento (I) Sentando las bases.

(Tiempo de lectura: 2min20seg)

Bueno, tras estos días con los relatos de del viaje volvemos a encorsetarnos a la temática del blog. Seguramente todos habéis oído hablar de las energías renovables, si no, saber que algunas fuentes de energía dependiendo del origen pueden ser virtualmente inagotables o regeneradas por la naturaleza, ésas son fuentes de energía renovable. Es curioso lo de virtualmente, eso quiere decir que no es infinita, puesto que estará limitada.

Hoy en día mucha gente está abogando por estas fuentes de energía y eso es importante aunque a veces lleva a fanatismos y a ser un poco cerrado de miras en algunos aspectos. Hoy trataré de hacer una introducción a la energía eólica con la que algunos estaréis de acuerdo y otros no, simplemente decir que el post trata de ser objetivo y no trato de hacer cambiar de opinión a nadie, simplemente animaos a ser críticos con lo que os cuenten de aquí en adelante. El próximo post hablará de la situación en España y países relacionados y de la situación futura y se comparará con otros modos de producción de energía.

Pues bien, lo primero hablar de unidades; es curioso pero la gente en general se hace un lío con esto y creo que es importante conocerlo, la energía se mide en Julios, y una variante es el W·h, (Wattio hora), un kWh se corresponde con 3.600.000J y la potencia se define como la cantidad de energía por unidad de tiempo, se mide en Wattios, es un poco lioso por aquello de la definición de potencia y que no aparezcan las horas, ello es por lo siguiente: Potencia = dEnergía / dtiempo = W·h / h = W. Bien hecho este inciso aburrido seguimos.

No voy a hablar en este post sobre los problemas medioambientales de la energía eólica… rutas de migratorias, afectación paisajística, ruido ambiental... que son usadas por los detractores de la energía eólica porque me parecen sin sentido. Un estudio previo puede minimizar esos problemas, haciendo que pierdan importancia; si ésta zona es de ruta migratoria se puede buscar otra zona o en el caso de que sea imposible, las aves acabarán variando su ruta,… los animales no son tontos a pesar de lo que muchos nos creamos. La afectación paisajística,.. Me río de ella, seguramente una estación de quema de combustible fósil es más bonita… De lo que sí hablaré será de puntos objetivos, aquellos que no pueden plantear una discusión a priori –todo es discutible-.

Lo primero es dejar un par de cosas claras sobre eólica, la energía eólica es una fuente discontinua, como todas las renovables, unas veces soplará el viento y otras no. En general, para un país como Dinamarca, el aprovechamiento por esta causa de la potencia global de un aerogenerador es del 20%. Existe también el problema del dimensionamiento, el viento puede variar bruscamente y se ha de dimensionar la instalación por encima del máximo previsto, en España la potencia total instalada es de 11.615 MW y el máximo puntual se alcanzó con 8.375 MW. Otro hecho es que también es necesario un apoyo eléctrico continuo exterior en el caso de generadores asíncronos, puesto que es necesario generar un campo magnético en el generador y en el caso de bajo viento actuar como motor, consumiendo energía ¿Por qué?

Situémonos, en un parque eólico se genera una cantidad de energía que, sobre la red, no es despreciable, esto quiere decir que una variación de ésta afecta a la red general, por otra parte el accionamiento instantáneo de un generador provoca fallos y averías en este, por lo que si accionamos un aerogenerador sin tener en consideración el resto de la instalación podemos provocar vacíos de suministro en la red cercana, por el consumo inicial de éste y al poco tiempo picos de tensión por el rearme del generador, por no hablar de problemas de sincronización de la red. Esto implica que cuando sopla poco viento o mucho, se desactiva el tren de palas. El generador, en muchos casos sigue girando como motor –como carga-. Lo de mucho viento es por razones de seguridad; los vientos en torno a 80 o 100 km/h y superiores pueden provocar fallos estructurales en el sistema aerogenerador.

También es importante destacar que este sistema no es apto para zonas incomunicadas, se ha de colocar en zonas con una buena instalación eléctrica, que no dependa de esta energía y con una buena canalización de suministro, para que no se desfase ni arrastre a la red general. Si una zona de aerogeneración se queda aislada de la red global se acaba desfasando con el tiempo. En la red general tanto el voltaje como la fase son importantes, el voltaje ha de ser continuo y todos los generadores han de estar produciendo en fase para evitar problemas de aprovechamiento.

Nos vemos en el siguiente post, con algunos datos sobre la mesa. A partir de esto podéis haceos una idea de las posibilidades y limitaciones de la energía eólica.

Un Saludo.

El viaje (IV). De nuestra visita a tierras teutonas y del regreso al Reino de Valencia.

(Tiempo de lectura: 2min10seg)

Bueno, con este post cerraré la crónica del viaje, dejamos Bratislava atrás, todos tenemos claro que hay que volver, Chequia y Eslovaquia son zonas a visitar de vuelta, zonas que marcan. En el aeropuerto ya quemamos las últimas coronas en unos malditos bombones llenos de ron que no había dios que comiese. Esperando nuestro vuelo a Frankfurt tirados en los bancos del aeropuerto gastamos los últimos minutos de nuestra estancia en la antigua Checoslovaquia.

Sale el avión y a eso de las doce de la noche llegamos al aeropuerto de Frankfurt-Hahn. Del aeropuerto a la ciudad distan unos 150 kilómetros, compramos el ticket de bus y llegamos al albergue juvenil a eso de las dos y media de la noche. Tras un encontronazo con una señora con las capacidades mentales algo distorsionadas subimos a la sala común de la residencia. Lo primero, tras subir por las escaleras comienzo a quitarme anorak, jersey, mochila,… lo dejo en la barra y oigo un estruendoso:

-¡Vaya horas de llegar!

Como no, a esas horas lo único que había en la sala eran españoles, y seguido a eso el diálogo entre aquella chica de Guadalajara y yo fue algo así:

- Ya ves chica, a la que nos han dejado…
- ¡¡Venga!! Dejad todo eso y a beber –ofreciéndome una cerveza, que gustoso acepté-

Y es que los españoles somos así… si hay alcohol de por medio parece que el resto no importa.

Ese día había terminado, bajamos a la habitación y tras tener un nuevo encontronazo con el huésped que se situaba bajo mi litera,… parece que no le sentó muy bien que llegásemos a las tres y pico a la habita… nos dormimos, mañana será otro día.

Pues bien, somos tres tíos, sin un jodido euro, en ayunas y en una ciudad totalmente desconocida, ¿qué hacemos? Lo primero, ir a un súper a desayunar y mirar sitio para comer, he de decir que eran más de las 12… Buscamos un súper y compramos unos zumos, encontramos un Kebap para comer,… supervivencia y tras comeros el correspondiente plato y un postre de un kilo (relación cantidad-precio)… bueno, sobre todo el par de entes que tengo por amigos, yo con una ración tengo bastante… damos una vuelta por la ciudad.

Frankfurt es una ciudad que sorprende, es tranquila, urbanísticamente bien resuelta, han sabido componerla con edificios innovadores, grandes rascacielos con caras acristaladas y soportando el ambiente de la ciudad antigua. Separando zonas con parques sobrios que confieren un aspecto de tranquilidad. El edificio de Foster, el Banco central Europeo, el Deutsche Bank, todos, edificios enormes y por otra parte la plaza antigua que se ve en la foto. Curioso. Visitamos el museo Goethe, con una visita guiada por una chica que hizo la traducción simultánea, algo de agradecer. Acabamos la visita en la plaza sentados en una fuente, apurando los últimos momentos de las vacaciones. Decidimos ir al albergue y preguntar por un supermercado para comprar algo de cenar. Roberto y yo somos los encargados de ello, Efraim sube a la habitación con esperanza de que al regreso tengamos dispuesta la compra… cual fue su sorpresa que al bajar nos encuentra a los dos, con sendas botellas de cerveza en la barra:

-Tío,… que cenamos birra,

En un segundo estábamos hablando con el grupo de españoles y mejicanos para preparar la noche, la última noche, de fiesta por Frankfurt mientras jugábamos una partida de mus con un chaval madrileño. La verdad, Frankfurt bien, pero, lo mejor, la gente que conocimos allí; gente de Valencia, Madrid, Guadalajara, Méjico. Saludos para todos y mucha suerte.

Pues bien, a la mañana siguiente corriendo para coger el bus con las colegas de Valencia que llevaban el mismo trayecto, perdimos el primero, no está mal, que llegando tarde a todos los sitios sólo hayamos perdido sólo un bus ¿no?, en fin subimos al avión y tras un par de horas estábamos de regreso en Valencia. La aventura había finalizado. Ahora,… preparando el siguiente, se agradecen ideas, Ámsterdam por ahora lleva la delantera.

Un Saludo.