Innovación y desarrollo
La Innovación y el desarrollo son bases y pilares importantes en la estructuración de puertos y edificios marítimos.
facultad de ingeniería · naval
jue. 10 de mar. 2022
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Según la RAE, Real Academia Española, en el diccionario se define innovación como: “creación o modificación de un producto, y su introducción en un mercado”. Siguiendo dicha definición, el tema muestra las áreas más importantes donde se está desarrollando la innovación en el mundo naval, las actuales vertientes y tendencias de innovación y desarrollo que están emergiendo en cada área del ciclo de vida de un proyecto naval, que se engloban en tres grandes grupos: la innovación y desarrollo en nuevas tecnologías, en ingeniería y energética.

El término I+D+i se usa para abreviar investigación, desarrollo e innovación. El término investigación viene por el hecho de invertir capital para obtener conocimiento, el término desarrollo viene del mundo de la economía, pues aporta un avance de la sociedad y reporta beneficios a la parte inversora, y finalmente el término de innovación, en el sentido de invertir conocimiento para obtener capital. La familia de normas UNE 166 000 es un grupo de normas que describen el proceso de innovación en las organizaciones, según explica AEC, Asociación Española para la Calidad.

  • UNE 166000:2006-Gestión de la I+D+i: terminología y definiciones de las actividades de I+D+i.
  • UNE 166001:2006-Gestión de la I+D+i: requisitos de un proyecto de I+D+i. Esta norma puede utilizarse para obtener un certificado de un proyecto de I+D+i. Su propósito es doble, por un lado, facilitar la sistematización de las actividades de investigación, desarrollo e innovación en forma de proyectos de I+D+i.
  • UNE 166002:2014-Gestión de la I+D+i: requisitos del sistema de gestión de la I+D+i. El objeto de esta norma es proporcionar directrices más allá de las recogidas en otras normas de sistemas de gestión para desarrollar un sistema de I+D+i eficiente y eficaz.

I+D+i en nuevas tecnologías

Cuando se habla de investigación, desarrollo e innovación de nuevas tecnologías, se habla sobre investigar en nuevas teorías y técnicas que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento científico. Para establecer que un diseño es confiable se realizan análisis de riesgos desde etapas tempranas del proyecto mediante el uso de las nuevas metodologías y técnicas de diseño y análisis de riesgos, FMEA, HAZID, HAZOP, SIMOPS/COMOPS; esta también es un área de innovación en ingeniería que está aportando grandes avances en la sociedad y en la que se está invirtiendo mucho conocimiento para obtener diseños confiables y seguros.

Hay varias técnicas de análisis de riesgos que ayudan a tomar decisiones y permiten implantar medidas de prevención, con esto se logra evitar potenciales peligros o reducir su impacto. Los métodos más utilizados son:

  • What if (que pasaría si): es una metodología de administración de riesgos
  • APR: análisis preliminar de riesgos, muy usual en las primeras etapas de los proyectos
  • Cinco porqués: metodología de riesgos que se desarrolla en grupos
  • FMEA (Failure Mode and Effective Analysis): es una técnica de ingeniería creada por la NASA que consiste en identificar, clasificar y eliminar los fallos.
  • HAZID (Hazard Identification): es una metodología de tormenta de ideas guiada por una lista de chequeo. Está enfocado al análisis del impacto de las facilidades sobre los alrededores y el impacto de los alrededores sobre las facilidades.
  • El HAZOP (Hazard and Operability Study): es un análisis funcional de operabilidad, una técnica de análisis de riesgo de proceso. Se encuentra basada en la premisa de que los riesgos, los accidentes o los problemas de operación.
  • El SIMOPS/COMOPS (operación simultánea): se utiliza en los buques cuando las operaciones simultáneas pueden producir un impacto sobre los procedimientos de seguridad y los procesos de medios de contingencia.

I+D+i en ingeniería

En el mundo naval la innovación se está desarrollando en varias direcciones, una de las más importantes es la innovación en nuevas teorías y técnicas de ingeniería en materiales, centrada en la búsqueda de aceros más resistentes y flexibles que se han ido incorporando progresivamente a la construcción naval. El uso del nano carbono se empieza a incluir, por ser un buen material estructural y funcional para circuitos electrónicos integrados, semiconductores o intercambiadores de calor.

También se está investigando sobre materiales con una variedad de características nuevas, como transparencia, capacidad de ajustar de forma reactiva las propiedades mecánicas (tecnología biomimética), autorreparantes e inteligentes (con sensores incrustados). Los materiales de los buques del futuro serán materiales compuestos, uniendo acero, carbono y material orgánico.

Actualmente, ya se usan los polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP) en las industrias aeroespacial y automovilística. La aplicación de nuevos materiales, como los nanotubos de carbono (CNT) y el grafeno, deberían ser clave en el futuro de la industria naval; pues pueden presentar propiedades metálicas o semiconductoras. Los nanotubos de carbono tienen la misma conductividad eléctrica y térmica equivalente al cobre y los diamantes; y el grafeno es una sustancia compuesta por carbono puro, con átomos organizados en un patrón regular hexagonal, parecido al grafito. Es casi transparente, se calienta menos y tiene menor efecto Joule, alta conductividad térmica y eléctrica, alta flexibilidad y dureza, resistencia y una gran ligereza.

Otro foco de investigación en la ingeniería naval es el gemelo digital, desde el enfoque de todo el ciclo de vida del proyecto, es el concepto astillero 4.0. Aquí que se desarrolla un proceso completo de la vida de un buque de manera virtual. Desde el diseño inicial hasta la fase final de servicio y mantenimiento.

I+D+i energética

La innovación e investigación en combustibles alternativos ha sido necesaria. Sobre todo, por la última normativa OMI 2020 referente al control de emisiones, que exige reducir significativamente las emisiones perjudiciales de óxidos de azufre. Entró en vigor el 1 de enero de 2020. Exige que el límite mundial del contenido de azufre del combustible de los buques se reduzca al 0,50 % (del 3,50 % anterior). Este límite será obligatorio para todos los buques que operen fuera de ciertas zonas de control de emisiones designadas. Mismas en las que el límite ya es del 0,10 %.

El nuevo límite supondrá una reducción del 77 % en las emisiones totales producidas por los buques. Esto equivale a una reducción anual de aproximadamente de 8,5 millones de toneladas métricas de óxidos de azufre. Los combustibles convencionales se basan principalmente en diésel (Marine Gas Oil o MGO) o/y fueloil. Estos combustibles, al quemarse dentro de un motor de combustión interna, producen una alta cantidad de CO₂ junto con partículas, NOx y SO2. Por lo que pueden llevar asociados sistemas con scrubber para limpiar los gases de salida antes de ser emitidos a la atmosfera. Wärtisa tiene modelos de scrubber para este tipo de servicios.

Debido a esta exigencia de IMO, las nuevas construcciones están tendiendo a la propulsión de motor de combustión con motores duales de MDO y GNL. Los armadores con flota joven tienen varias posibilidades, una de ellas es utilizar el gas natural licuado (GNL) como combustible para sus motores. Estos tendrían que ser transformados para quemar GNL y no todos los motores pueden; estos son los llamados retrofitting. La primera transformación del primer motor dual-fuel (GNL y MDO) adaptado a buques de alta velocidad se realizó para el buque Bencomo Express.

Diseño de navíos

En la actualidad las actividades comerciales marítimas tienen un gran impacto debido a las posibilidades que este medio de transporte ofrece. La capacidad de un buque sobrepasa límites que no eran ni siquiera imaginados hace tan solo años. Sin embargo, la majestuosidad de cada navío lleva un gran trabajo detrás de ello, siendo el profesional de este campo el principal implicado en lo mismo. Por esto, esta figura se prepara académicamente durante largos periodos de tiempo, optimizando sus conocimientos a las situaciones que pueden presentarse.

TECH Universidad Tecnológica se ha convertido en la actualidad en la principal opción de aquellos profesionales que buscan especializarse de manera virtual. Esto se debe a su novedosa metodología digital, en donde el profesional pone en práctica sus conocimientos tan pronto como son adquiridos. En el caso de su Facultad de Ingeniería, se desarrollan posgrados tales como el Máster en Industria 4.0 y Transformación Digital y el Máster en Dirección de Grandes Proyectos de Ingeniería y Construcción. Por otra parte, para aquellos profesionales del campo del desarrollo que buscan enfocarse en la estructuración marítima, no cabe duda que su mejor decisión será optar por tomar el Máster en Ingeniería Naval y Oceánica.

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