jueves, 24 de febrero de 2011

Simulador de una central nuclear

Durante el curso 2010-2011 los alumnos de bachillerato Adrián González Pérez y Pablo Bareas Lara han realizado un simulador de central nuclear basado en un microcontrolador PICAXE28, un digitalizador de voz y dos displays de 4 dígitos. Todos estos elementos están comunicados mediante el bus i2C.

Rotura de vidrio

Este fin de semana hubo botellón cerca del centro en donde trabajo y el lunes aparecieron dos cristales de la puerta de emergencia rotos, como final de fiesta.

Es curioso lo resistentes que llegan a ser estos vidrios de seguridad de doble capa.

Las grietas se ven detenidas en la capa intermedia, con lo que solamente se agrieta el grueso total del vidrio en la zona de impacto de la piedra.

Además de las grietas radiales, en uno de los impactos, aparecen grietas circulares irregulares y concéntricas.

Aquí podemos ver en detalle los reflejos en una de las grietas exteriores, que se curva junto a una interior.

Otro detalle de uno de los impactos. En el centro el vidrio se tritura y desaparece.

Las grietas avanzan mientras tienen energía (La de la piedra lanzada), después se detienen.

El vidrio laminado es un vidrio de seguridad que se fabrica uniendo dos o más láminas de vidrio del mismo o diferente espesor con una capa intermedia de un polímero plástico de la familia del PVB, líquido, de curado ultravioleta, de 0,5 a 1 mm de espesor.

Soldadora inverter RAC85BMC

Hace unos días la persona que se encarga del mantenimiento en mi centro de trabajo me comentó que si le quería echar un vistazo a una máquina de soldar inverter que no le había funcionado nunca. Después de advertirle de que mis conocimientos al respecto son muy limitados, procedí a quitarle la carcasa y comprobar el buen estado del fusible. A partir de aquí fue mayor el deterioro que el arreglo. Por otra parte no pude identificar los módulos del aparato, salvo el transformador principal.

Este es el esquema de bloques de una máquina de soldar inverter trifásica, pero una monofásica no ha der ser muy diferente. Se comienza con una rectificación de la corriente, para volverla a pasar a corriente alterna, pero de alta frecuencia (1.000 Hz). A esta alta frecuencia se transforma, por esta razón sirve un transformador mucho más pequeño y en él, por tanto, las pérdidas son menores. Esta corriente de bajo voltaje y alta frecuencia se vuelve a rectificar para utilizarla definitivamente en la soldadura.

Carcasa de la RACING RAC85BMC.

Cuadro de características. Por supuesto la máquina es de fabricación china.

Parte posterior de la máquina.

Parte delantera de la máquina con el potenciómetro que regula la intensidad de salida.

Placa del importador francés.

La carcasa está unida mediante un cable de masa.

Aquí se puede ver un relé OMRON de 12 voltios.

Vista general de la placa de la máquina de soldar.

Transformador principal y autoinducción. A la derecha podemos ver los bornes positivo y negativo, para la pinza portaelectrodos y la masa.

En la parte inferior izquierda se puede ver el ventilador que refrigera los grandes radiadores acanalados de aluminio, que están unidos a la electrónica de potencia.

Encima del borne positivo se encuentran los LEDs que indican el funcionamiento del aparato y el potenciómetro regulador de la intensidad.

En esta pequeña placa se encuentra el microcontrolador que gestiona los procesos de control de intensidad. A la derecha se puede ver el potenciómetro desmontado.

Vista de la autoinducción y de un pequeño radiador.

Vista de detalle del interior del potenciómetro.

Transistor IGBT K30N60HS. Nótese el enorme radiador a que está unido.

Un conjunto de tres transistores IGBT.

Otra visión más cercana del mismo transistor.

Gran condensador electrolítico de 470 microfaradios.

Los relojes de la iglesia de Sineu

Tiene la iglesia de Sineu, construida en 1248, una torre campanario impresionante, sobre la que se encuentra, en su cara Norte, un reloj mecánico que da la hora perfectemente.

A continuación se puede ver de cerca este poco atractivo reloj.

De 1783 es el reloj de sol situado sobre la puerta neoclásica de la fachada principal, orientada al Sur.

En la fachada orientada hacia el Oeste se conserva el dibujo de un reloj de sol de 1664.

Cabrestantes y aparejos en Port des Canonge

Durante las Navidades pasadas, de paseo con una buena amiga, entre Banyalbufar y Port des Canonge, llegamos al abrigo que hay en el citado pueblo.

Unas cuantas barcas, de pesca y de recreo, están amarradas en la ladera de la montaña y para subirlas hasta allí utilizan unos caminos hechos de cemento y troncos de madera y unos cabrestantes rudimentarios, aunque algunos de ellos ya están motorizados.

El cabrestante principal, tan oxidado como todos los demas, es del tipo de engranajes, para poder aumentar la fuerza que se hace con la manivela.

Además de la manivela, dispone de una rueda de trinquete, que impide que la barca retroceda camino abajo y un freno de cinta, con su palanca, para retener la barca cuando baja hacia el mar.

Aquí se puede ver uno de estos caminos de troncos con el cabrestante (Malacate) en la parte superior.

Aquí se puede ver otro pequeño cabrestante con doble juego de engranajes. Sobre la roca hay dispuestos múltiples anclajes para sujetar las barcas.

Este es otro tipo de aparejo (Cabrestante) con el mecanismo totalmente cubierto.

Aquí se puede ver el aparejo más de cerca con su manivela de accionamiento.

Esta es la placa del constructor del aparejo anterior, muy deteriorada. Además la luz del Sol tan bajo en el horizonte no deja ver el resto de lo escrito.

miércoles, 23 de febrero de 2011

SPHERES

Con el apoyo del Departamento de Defensa y la NASA, los universitarios del MIT construyeron tres robots funcionales para la ISS. Se trata en realidad de minúsculos satélites. Juntos han navegado por los pasillos de la estación espacial aprendiendo cómo volar en formación. El proyecto, llamado SPHERES (Synchronized Position Hold Engage Reorient Experimental Satellite), ha servido como banco de pruebas para probar software experimental para controlar este tipo de satélites. Las esferas robóticas disponen de sensores, propulsores, comunicaciones y un microprocesador.

Lo bueno de los robots en el espacio es que no hay gravedad, por lo que no tienen que preocuparse por cosas como el peso y el equilibrio. Lo molesto de los robots en el espacio es que no hay gravedad, por lo que la orientación y el control es un problema.

El MIT ha tenido tres de estos robots a bordo de la Estación Espacial Internacional desde mayo de 2006 para probar algoritmos de navegación autónoma y las maniobras de acoplamiento.

Cada esfera es de 20 centímetros de diámetro y tiene 18 lados. Se mueven gracias a 12 propulsores alimentados con CO2 comprimido, mientras que los sensores de ultrasonidos e infrarrojos y un enlace inalámbrico les ayudan a saber donde se encuentran.

Las esferas son capaces de maniobrar con suficiente precisión como para bailar en círculo en la ISS y ver como un tercer robot entra en la zona. En la actualidad estos tres minisatélites aun siguen funcionando en la ISS.

Estados Unidos frena su carrera del espacio

La investigación en la parte estadounidense de la Estación Espacial Internacional (ISS) será gestionada por una organización sin ánimo de lucro que recibirá anualmente 15 millones de dólares (10,9 millones de euros) por hacerlo.

Se espera que universidades, empresas y organismos oficiales formen parte de las organizaciones que optarán a esta gestión, que la NASA acaba de sacar a concurso, bajo la figura de un acuerdo de cooperación.

La NASA mantendrá la gestión de las misiones de exploración, según ha explicado Mark Uhran, director adjunto de la estación. La NASA tiene mucha experiencia de este tipo en otros proyectos conjuntos. De forma igual se gestiona el Jet Propulsion Laboratory y el instituto del telescopio espacial Hubble.

El 9 de noviembre de 2010 Scott Kelly, ingeniero de vuelo de la tripulación número 25, interactua con las tres SPHERES en el laboratorio Kibo.

La NASA seguirá corriendo con los gastos del transporte y los generales de la estación. Los seis astronautas de la tripulación estarán disponibles para llevar a cabo actividades de investigación durante unas 2.000 horas al año, según explicó Uhran.

La resolución del concurso se prevé para junio. La entidad que lo gane no funcionará a pleno rendimiento hasta que estén listos los nuevos medios de transporte de astronautas de Estados Unidos, dentro de unos dos años.

La NASA dispone en la estación de sus laboratorios y del 51% de los laboratorios europeo y japonés. La parte rusa es independiente. En la actualidad se llevan a cabo diversos proyectos de investigación, de casi todos los socios de la ISS.

La parte de la ISS que gestiona la NASA no será solo para sus centros de investigación, sino también para otros usuarios, como universidades, el sector privado y organismos oficiales.

Los tesoros del Ártico

La búsqueda de un paso navegable entre el Pacífico y el Atlántico a través del Ártico ocupó la imaginación de monarcas y exploradores, incluidos Carlos III y Alejandro Malaspina en España, durante 200 años. Hoy la rápida perdida de hielo, vuelve a alimentar la idea de aprovechar los recursos del Ártico.

El pasado mes de enero fue el de menor extensión de hielo en el Ártico, 50.000 kilómetros cuadrados, en toda la serie de observaciones desde 1979. Mientras tanto, los representantes políticos de las naciones con territorio en la región reunidos en Trømso, Noruega (www.arcticfrontiers.com) afirmaban sentirse preocupados por los riesgos que la velocidad de los cambios en el Ártico conlleva.

Todos ellos anunciaron la construcción de grandes bases y centros de investigación en el Ártico. La perdida de hielo hará más accesibles minerales, petróleo, gas y pesquerías, así como nuevas rutas para el transporte marítimo.

Todos reclamaron sus derechos sobre estos recursos y mostraron sus discrepancias sobre las pretensiones territoriales de sus vecinos. Estas incluyen disputas territoriales, el reconocimiento del paso del noroeste como aguas interiores canadienses o como paso internacional y el enfado de Islandia, Suecia y Finlandia por su exclusión de los acuerdos entre los cinco grandes del Ártico (Rusia, EE UU, Canadá, Dinamarca y Noruega) para la ampliación de sus zonas económicas exclusivas en la región a costa de aguas internacionales.

Los científicos presentaron en la reunión de Trømso distintos modelos para predecir la pérdida de hielo, y el almirante Dave Titley, de la Armada estadounidense, afirmó que dicha institución estima que el Ártico estará libre de hielos, y por tanto navegable, en algún momento del año 2030, mientras que este periodo se extenderá a tres meses para el año 2040, cuando el transporte marítimo a través del Ártico pasaría a alcanzar un volumen considerable.

Rusia anunció el despliegue de una potente flota de rompehielos nucleares, la Rosatomflot, que garantizará la navegación por el paso del Norte, a lo largo de la plataforma de Siberia, a cambio, eso sí, del pago de abultados derechos de paso. Por su parte, las grandes multinacionales se preparan ya para extraer minerales, gas y petróleo.

Principales productores de petróleo

Los países de las economías emergentes se han ido situando en mejores posiciones dentro de la industria petrolera. En Brasil, China y Rusia sus empresas petroleras aumentan de tamaño. Gigantes como las firmas rusas Gazprom (con unos ingresos de 74.800 millones de euros en 2009), Lukoil o Rosneft, junto a la brasileña Petrobras, o las chinas CNPC, Sinopec o CNOOC, están dando la réplica nada menos que a los cinco grandes de esta competitiva industria: ExxonMobil, Shell, British Petroleum (BP), Total y Chevron. Por hacerse una idea, se trata de un negocio de unos 818.400 millones de euros. Tampoco son ajenas a los cambios las empresas de Oriente Próximo: National Iranian Oil Company, Saudi Arabian Oil Company y Qatar General Petroleum Corporation, fundamentalmente estatales.

Oriente Próximo se resiste a perder el liderazgo histórico del sector, mientras que potencias petroleras como EE UU y Canadá están agotando sus reservas porque su ritmo de consumo interno es muy superior a su actual capacidad de producción. De hecho, según datos de BP, las reservas probadas estadounidenses han pasado de 30.700 millones de barriles en 2002 a 28.400 millones en 2009. Por el contrario, Brasil ha visto cómo su despensa crecía de 9.800 millones de barriles a 12.900 en el mismo periodo. Idéntica intensidad ha demostrado la producción en el país sudamericano, que ha escalado de 1.899.000 barriles diarios en 2008 a 2.029.000 durante 2009, algo más de un 7 % de crecimiento. Ya lo dijo en su día el ahora ex presidente Lula da Silva: "En unos años seremos el tercer productor mundial de petróleo".

En 2009 Oriente Próximo acaparaba el 30,3 % de la producción mundial, pero la extracción en la zona caía un 7,3 %. Por otra parte China, Rusia y Brasil tienen grandes recursos tanto naturales como financieros. Y el petróleo fácil ya ha sido explotado. Así que los países con mucho crudo o mucha demanda pueden elegir con qué petrolera internacional aliarse.

Detengámonos un momento en el concepto de petróleo fácil. Hablamos del que resulta sencillo y rentable de extraer. Y en estos tres países emergentes hay de los dos: del menos costoso y del más caro. Hay que tener en mente que la Agencia Internacional de la Energía (IEA, por sus siglas en inglés) estima que el coste de extracción de un barril de petróleo en aguas profundas o ultraprofundas (caso de Angola, Nigeria o Brasil) oscila entre los 30 y los 65 dólares, mientras que si lo extrajéramos del Ártico ruso podría alcanzar los 100 dólares. Por eso no es extraño que existan voces en la industria, como la de Ali Aissaoui, jefe de investigación de Arab Petroleum Investments Corporation, que advierten de que un periodo prologando de los precios del barril por debajo de los 60 u 80 dólares podría afectar a la capacidad de las petroleras privadas y estatales para autofinanciar sus inversiones.

De momento, con un petróleo a 100 dólares el barril no hay problema. Sin embargo, el poderío de China, Rusia y Brasil y sus compañías ha acentuado el enfrentamiento entre las petroleras internacionales (IOC, según su denominación en inglés) y las estatales (NOC), y el balance entre ellas está cambiando. Hay que tener presente que las compañías estatales tienen el 85 % de las reservas del planeta de gas y petróleo. El problema que se plantea entonces a las grandes petroleras internacionales es cómo acceder a los yacimientos de los países propietarios del petróleo y el gas. Un problema que se complica aún más si estos países usan para explotar el crudo sus propias petroleras estatales. En la práctica, las economías emergentes tienden en los últimos años a controlar férreamente, como sucede en Rusia y China, sus recursos. Se ha de tener en cuenta que entre los 20 primeros países con mayores reservas de petróleo del mundo, solo cuatro (Brasil, Noruega, Canadá y EE UU) permiten a las empresas extranjeras acceder sin restricciones a sus reservas.

Estas economías emergentes tienen características comunes, grandes yacimientos, unas economías que generan mayores ingresos (Algo que facilita la búsqueda a mayor escala de crudo) y un petróleo cada vez más caro, lo cual permite extraer, caso, por ejemplo, de Rusia, hidrocarburos de forma viable en zonas árticas o a grandes profundidades (Brasil). Estos mayores ingresos están propiciando la internacionalización de las compañías estatales, como las chinas Sinopec, CNOOC o CNPC, que se han lanzado a comprar yacimientos y empresas en el exterior.

Según algunos analistas, habrá un cambio en el orden mundial del que saldrán más favorecidos los países con materias primas. Brasil, Irak, Arabia Saudí, Rusia y otros serán más competitivos, y su creciente demanda traerá consigo una mayor competencia por los recursos energéticos, que cada vez serán más escasos, elevando el precio de los mismos.

Las revueltas de Túnez y Egipto hicieron subir el precio del petróleo. Pero están siendo las protestas en Libia las que están acelerando la carrera alcista del petróleo, que está registrando los precios más altos de los últimos años. El barril Brent, de referencia en Europa, llegó a escalar ayer hasta los 108,6 dólares. El West Texas Intermediate (WTI), el más seguido en Estados Unidos, repuntó hasta los 94,5 dólares y el barril de la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP), obtenido a partir de una cesta de 12 tipos diferentes de crudo, alcanzó los 100,6 dólares. Hay que remontarse hasta los meses de septiembre y octubre de 2008 para encontrar unas cotizaciones más altas.

Estos máximos tienen su origen en el conflicto de Libia, un país cuya relevancia energética supera con mucho la de Túnez y Egipto. Para empezar, es uno de los 12 socios de la OPEP, cártel al que se incorporó en 1962, algo que no ocurre con las otras dos naciones. Tomando los datos de los últimos informes mensuales de la OPEP y la Agencia Internacional de la Energía (AIE), Libia bombeó 1,57 millones de barriles al día en enero y posee unas reservas de 46.400 millones de barriles de crudo.

Además Libia constituye un proveedor clave para Europa, que suministra el 50 por ciento del consumo de petróleo de Italia, Francia y Alemania. Según la AIE, en 2010 exportó cada día 0,13 millones de barriles de crudo y gas natural líquido con destino a España.