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Ciencia, tecnología y sustentabilidad Saraly Miranda de los Santos.

Hablemos de ingeniería petrolera

“Recuperación de pozos”

Por Saraly Miranda de los Santos

Un tema del que poco se habla y es muy importante dentro de la industria de los hidrocarburos son los métodos de recuperación, los cuales son necesarios involucrar en la vida útil de los yacimientos para lograr tener un mayor tiempo de vida; primero es importante entender a qué nos referimos con métodos de recuperación.

Dentro de los diferentes tipos de recuperación podemos encontrar los métodos de recuperación primarios, en donde se usará la energía natural del yacimiento. Cada uno contará con un empuje y expansión natural tanto de líquido como gas, se contará también con la segregación natural y con las entradas de agua que tenga dicho yacimiento.

La recuperación del aceite se dará gracias a que el gradiente de presión será tan alto que obligará al aceite a fluir hacia el exterior, pero esto sucederá siempre y cuando el espacio que va dejando libre el aceite sea ocupado por otro material para que así el gradiente de presión se mantenga alto y el aceite siga fluyendo. Este tipo de recuperación se tiene gracias a alguno de los siguientes mecanismos:

Empuje por gas en solución: lo que sucede aquí es que el gas liberado no va a fluir a los pozos, sino que se acumulará formando pequeñas burbujas las cuales por la declinación de la presión llegarán a formar una fase continua lo que ayudará a que el flujo del gas llegue al pozo. El gas liberado llena totalmente el espacio desocupado por el aceite producido. En este caso mientras que la permeabilidad al aceite disminuye la permeabilidad al gas aumentará por lo que el gas fluirá más fácilmente que el aceite debido a que es más ligero, menos viscoso y su trayectoria es por la parte central de los poros.

Recuperado de: https://www.slideserve.com/suki-weaver/fundamentos-de-ingenier-a-de-yacimientos-propiedades-volum-tricas-de-los-fluidos

Empuje por la expansión del líquido y la roca: usualmente ocurrirá en yacimientos bajosaturados. El aceite, el agua congénita y la roca se expandirán lo que ayudará a que el aceite sea desalojado del yacimiento. En este tipo de empuje la liberación de gas disuelto ocurrirá en la tubería de producción, la saturación prácticamente no variará, la porosidad, permeabilidad y viscosidad disminuirán ligeramente, gracias a estas circunstancias el índice de productividad se mantendrá constante

Recuperado en: https://www.emaze.com/@ATZZTCTI

Empuje por casquete gaseoso: consiste en una invasión de la zona de aceite por gas lo cual provocará el desplazamiento del aceite hacia los pozos productores, para que esto suceda se necesita una alta saturación de gas y un continuo crecimiento de la zona que esté ocupada por el casquete de gas. La recuperación de este tipo de yacimientos va del 20 % al 40 % del aceite contenido y en caso de que exista segregación se puede llegar a recuperar más del 60 %.

                Recuperado de: https://www.emaze.com/@ATZZTCTI

Empuje por entrada de agua: El agua será el agente principal debido a que será la encargada de invadir y desplazar el hidrocarburo, desde las fronteras hasta los pozos productores, si el empuje es lo suficientemente fuerte para mantener la presión del fluido permitirá que el aceite sea casi totalmente recuperado por el desplazamiento con agua. La recuperación varía entre el 35 % y el 75 % del volumen original de aceite en el yacimiento.

Recuperado de: https://www.emaze.com/@ATZZTCTI

Empuje por segregación gravitacional: este tipo de empuje puede ser considerado como una modificación de todos los demás, aquí la segregación gravitacional es la tendencia del aceite, gas y agua que se distribuye por el yacimiento conforme a sus densidades. Estos yacimientos tendrán condiciones propicias a la segregación de sus fluidos.

Recuperado de: https://www.emaze.com/@ATZZTCTI

Combinación de empujes: Durante la vida útil los yacimientos no solo presentan un único mecanismo de desplazamiento. Por ejemplo se puede tener un yacimiento en el que al inicio presente un empuje por gas disuelto, después presente un empuje por gas asociado, después de un tiempo en el que el yacimiento deja de contar con estas características se puede contar con una entrada de agua para tener el empuje necesario hacia la superficie.  

Recuperado de: https://www.emaze.com/@ATZZTCTI

Cuando el yacimiento ya no cuenta con esta energía natural se tiene que recurrir a los métodos de recuperación secundaria los cuales ayudarán a incrementar la energía natural y esto se dará por medio de inyección de diferentes fluidos, los cuales pueden ser tanto agua, gas y una combinación de estos dos. Sin embargo para ciertos yacimientos de aceite pesado en arenas y lutitas estos métodos no son suficientes por lo que se deben de aplicar métodos de recuperación mejorada de aceite (EOR).

Los métodos de recuperación mejorada serán por procedimientos que usen fuentes de energía que provenga del exterior, o materiales que no son producidos por los medios convencionales. Estos sistemas son clasificados por:

Térmicos: Este tipo de métodos son utilizados en yacimientos que tienen aceite de muy alta viscosidad debido a que los aceites con estas características reaccionan muy bien a altas temperaturas. Casi el 60 % de los yacimientos con aceite de muy alta viscosidad serán recuperados con este sistema.

  • Estimulación con vapor: Uno de los métodos con mayor éxito dentro de la recuperación mejorada será esta estimulación. Consiste en inyectar el vapor a un alto ritmo pero en un corto tiempo. Lo que sucederá aquí será que el vapor remojará al aceite y esto ayudará a que fluya o que pueda ser bombeado de una manera más fácil. Este proceso se puede repetir hasta que deja de ser económicamente rentable. 

Recuperada de: https://elpetroleoysusavances.wordpress.com/2016/12/01/recuperacion-termica-para-crudos-pesados-a-traves-de-procesos-de-estimulacion-iavcefp/

Combustión in-situ: Se inicia con una combustión o desplazamiento con lumbre y la inyección de aire para mantener la combustión. Dentro de este proceso podemos encontrar también la combustión progresiva en donde se usará inyección de agua y aire, debido a que son los fluidos más baratos y abundantes. Debido a la combustión que se tendrá alrededor del 10 % del aceite original se quema, esta zona llega a adquirir una temperatura de aproximadamente 600°C.

Recuperada de: http://combustioninsitu.blogspot.com/2010/07/los-procesos-de-combustion-in-situ-han.html

Inyección de vapor: El vapor será continuamente inyectado para ayudar a reducir la viscosidad del aceite y así mover el fluido hacia la superficie, es así como se formará una zona de vapor que irá avanzando lentamente.

Recuperada de: http://avibert.blogspot.com/2012/10/inyeccion-ciclica-de-vapor-douglas.html

No térmicos: Este tipo de métodos consisten en la inyección de un solvente o gas que sea miscible con el aceite. El fluido desplazante utilizado puede ser un solvente hidrocarburo el cual tendrá la capacidad de mezclarse con el aceite. Por ejemplo gas enriquecido, propano o gas licuado de petróleo.Empuje de gas: El principal elemento en este método será inyectar CO2 al yacimiento; a diferencia del empuje de gas por vaporización este método cubrirá un rango más amplio de componentes por lo que este gas es aplicable en un rango más amplio de yacimientos a una presión miscible más alta.

Inyección de miscibles: Se inyectará hidrocarburo ligero para formar una invasión miscible. Podemos encontrar tres métodos efectivos en este tipo de inyección: usando un bache de gas licuado de petróleo, método de gas enriquecido y método de empuje de gas a alta presión.

Inyección de químicos: Por lo general se inundará el pozo con nitrógeno y gas de combustión, serán usados estos componentes debido a lo económico que son. Se decidirá si se ocupan componentes miscibles o inmiscibles esto dependerá de la presión y composición del aceite.

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Ciencia, tecnología y sustentabilidad Los problemas sociales de las ciencias exactas

La falta de perspectiva jurídica en la investigación

Por Ana Sofía Reyes Chávez

La única manera de descubrir los límites de lo posible es aventurarse un poco más allá de dichos límites, en lo imposible.                                                 

Arthur Clarke

Como parte del ciclo de 7 problemáticas sociales que sufren las ciencias exactas, hoy se pone sobre la mesa: La falta de perspectiva jurídica que hay en la investigación científica.

La frase hacer hasta lo imposible para cumplir nuestros sueños como mujeres y hombres de ciencia, a menudo se puede confundir con hacer hasta lo ilegal para poder lograrlo. Y lo peor es que sucede sin darnos cuenta.

Las leyes de la naturaleza son fuertes y no suele haber quién las cuestione, sería rarísimo que alguien entre en debates de si el protón puede o no decaer en niveles de energía más bajos. La gente no debate sobre ello porque no sabe, no tiene conocimiento suficiente para hacerlo, sin embargo, sí lo hace por ejemplo con la política a pesar de que forma parte de las ciencias sociales y esto es porque las personas viven inmersas en ella. Estamos de nuevo ante una perspectiva parcial que sigue perpetuando la idea de que las ciencias exactas son superiores y solamente pueden ser tocadas por una élite por lo que el derecho no debería ponerle un alto a la ciencia.

Para comenzar con este tema partimos de uno de los pilares de la ciencia: el método científico de René Descartes. En su famoso discurso los fundamentos del método son una respuesta al funcionamiento de un mundo absoluto creado por dios. También establece que la ciencia se hace usando la razón, la cual define como un don divino que debe ser utilizado. Así, hay interpretaciones muy comunes de las enseñanzas de Descartes que pueden caer hoy en día en afirmar que:

Todo el mundo tiene talento y si no lo usa es un desperdicio.

El sentido de la vida aumenta mientras vayan aumentando las citas de las investigaciones.

La dignidad humana no existe, lo que existe es la producción humana y entre más, mejor.

Al hacer ciencia, Descartes recomienda reducir los fenómenos complejos a sus naturalezas simples. Si intentamos reducir la complejidad del ser humano, nos encontramos con que solamente son cuerpos vivos que requieren de alimento y que secretan desechos. Hemos visto ya las consecuencias que trae no considerar que los cuerpos son más que eso, lo vemos a diario en las noticias.

Un ejemplo de lo anterior ocurrió en Reino Unido en el año 2003, cuando se descubrió que durante casi 30 años los cerebros de 48.000 ex pacientes de depresión y discapacidad mental fueron extraídos de sus cuerpos sin el consentimiento de sus familiares para hacer una investigación local. Se dice que esto se hizo en nombre de la ciencia y ha sido de gran ayuda para entender el funcionamiento del cerebro. Sin embargo, si son tan racionales ¿por qué tomar la decisión de hacerlo a escondidas? ¿Por qué no solicitar a las autoridades y familiares los permisos necesarios? Pareciera que el hecho de saber que habrá un beneficio para quien investiga lo vuelve irracional.

Dejando de lado la discriminación a las mujeres (que es un problema enorme) implícito el discurso de Descartes, tenemos también que tomar en cuenta al acatar el método científico que no considera jamás cuales serían las repercusiones legales de hacer hipótesis y confirmarlas o desmentirlas. Sería prudente considerar la posibilidad dentro del mundo de las ciencias exactas de ver al derecho como una ciencia jurídica que tenga que ser conocida y su uso se arraigue en quienes quieren hacer de la ciencia su lugar en el mundo.

El último paso de la investigación es la verificación; este es el paso más riesgoso si se le aplica el método científico a las relaciones sociales. Como hombres y mujeres de ciencia, necesitamos verificación de si existimos, si nos quieren, si podemos amar. Afecta tanto las relaciones que se llega a exigir a como dé lugar una confirmación del sentimiento porque la ciencia no acepta por sí sola a una emoción, necesita de confirmación de la razón. Así, hay muchas formas científicas y lógicas de establecer comunicación y recibir verificación, pero se olvida que algunas de ellas son ilegales. Ni siquiera se olvida, simplemente no se considera, porque las ciencias exactas no ven a la norma como una parte de la ciencia del derecho sino como un impedimento para el progreso, una burocracia innecesaria que aplica solamente a ciertos grupos o sectores, lo que no intuye es que dentro de la realidad del mundo es más que eso. Esta visión increíblemente parcial y discriminante que existe en la investigación científica puede cambiar con ayuda de las instituciones de hoy en día que formarán la ciencia del futuro. 

Últimamente se ha visto con la contingencia sanitaria del Covid 19 la desesperación de quienes tienen estudios en inmunología, biología molecular y epidemiología; desesperación que es originada por la desinformación que la gente está propagando con el tema, porque ponen en riesgo la vida de todo el país al decir que no existe o que es un invento. Esto nos puede ayudar a ver con claridad que las ciencias sociales han tenido que pasar por eso toda la vida;  se cuestiona la cultura, la forma de convivir, las leyes, las formas de hacer política, las consecuencias sociales de cometer actos ilegales y una gran cantidad de etcéteras.

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Los problemas sociales de las ciencias exactas

De una ciencia dura a una ciencia humana

Por Ana Sofía Reyes Chávez

Recordemos la famosa educación de J. S. Mill, el filósofo, uno de los más notables. Conocía los idiomas más leídos de su época, los autores más destacados en la filosofía y en la ciencia, pero no se le había educado en el sentimiento. Creía que su vida no tenía sentido.                                                                                                                                                Graciela Hierro Pérezcastro, 2004, p. 126

Es importante resaltar que esta sección y este artículo parten de la idea de que la ciencia no se hace sola, la hacen personas. Tampoco se toma en cuenta aquella ciencia que se realiza desde computadoras y programas generados automáticamente, sino de aquella hecha por seres humanos que a veces son orillados a serlo en menor medida, por entregar su vida a la ciencia. Se rechaza la admiración tóxica que la cultura y la sociedad nos enseñó a tener hacia seres humanos que se asemejan más a una máquina, o bien que producen más, que funcionan mejor; ya que esta admiración es deshumanizante. 

Desde su origen, las ciencias exactas han servido para establecer las teorías de las ciencias sociales. Esto se puede ver de forma muy clara con el inicio de la sociología como una física social, también se observa si se analizan los conceptos de las ciencias sociales; es común ver que para cada concepto existe su análogo matemático.

En el entendido de que las ciencias sociales usan muy a menudo soluciones tecnológicas o modelos matemáticos para resolver problemas sociales, es prudente preguntarse, ¿es esta una relación recíproca?, ¿de qué manera las ciencias exactas podrían resolver sus problemas con ayuda de las sociales? ¿Por qué sería importante hacerlo?

Algunos de los problemas más evidentes que tienen las ciencias exactas en nuestro país hoy en día son:

  • Las condiciones de trabajo de quienes hacen investigación científica y/o se dedican a la docencia en estas disciplinas.
  • La falta de perspectiva jurídica en la investigación.
  • La desigualdad de género.
  • La falta de recursos monetarios.
  • La forma en que se lleva a cabo la explotación del medio ambiente.
  • Las expectativas de la comunidad estudiantil que hace ciencia.
  • La salud mental de quienes realizan avances científicos.

En la primera parte  de estos artículos para esta sección, se profundizará acerca del primer punto: Las condiciones de trabajo de quienes hacen investigación científica y/o se dedican a la docencia en estas disciplinas.

Quienes se desarrollan en la academia de las ciencias en México están bajo un estrés impresionante, aun aquellas personas que solamente hacen labores docentes; pero el verdadero problema es cuando hacen las dos actividades. Cuando las labores docentes no concluyen al salir del aula, el docente  tiene que darse el tiempo de revisar tareas, resolver dudas, preparar clases, hacer exámenes, analizar cada procedimiento de todo el alumnado, asistir a reuniones académico-administrativas, a fiestas de la institución, llenar papelería. Todo esto se sobrepone a su investigación científica, y entre esta y la vida cotidiana, a veces se va la existencia.

Según la Encuesta sobre la Percepción Pública de la Ciencia y la Tecnología del INEGI publicada en 2017, el 82.4% de la población estudiantil del país tiene interés en temas de desarrollo científico y tecnológico. Esto indica que el problema se tiene que solucionar pronto de forma efectiva, porque los estudiantes no van a renunciar a la vida en la ciencia, aún si tienen que sacrificar su estabilidad emocional y social.

Entre la comunidad científica estudiantil estamos quienes haremos la ciencia mexicana en el futuro, existe una tendencia fuerte a desarrollar admiración hacia las personas que más se esfuerzan y que menos se desarrollan en el ámbito social. Pareciera que existe un condicionamiento a vivir de forma cerrada a lo externo, rechazando incluso la comunicación familiar y social, extendiéndose desde el alumnado hasta los investigadores que pertenecen al Sistema Nacional de Investigadores – Conacyt.

Este estrés puede ser combatido con una conciencia social de integración en las áreas de trabajos. A menudo quienes hacen ciencia y docencia en México trabajan en cubículos pequeños, laboratorios con medidas de seguridad, pero no medidas de tranquilidad emocional, el horario no es fijo y se trabaja muchas veces hasta que se termine o hasta que el cuerpo aguante restándole importancia en gran medida a la parte de su vida social y de su desarrollo humano.

Es necesario considerar que el problema se tiene que visibilizar y aceptar como tal, para luego proponer soluciones que por supuesto tienen que venir de una ciencia social que las avale. Continuaremos la siguiente semana con el punto dos.

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Byron Marín Herrera Ciencia, tecnología y sustentabilidad

Siguiente parada, inteligencia artificial

Por Byron Marín Herrera

La inteligencia artificial es uno de los grandes inventos de la humanidad, ésta nace de la ciencia ficción; la cual empezó con la concepción de un denominado cyborg (mitad humano mitad robot) hasta la creación de máquinas completamente autónomas capaces de discernir emociones humanas, por medio de sensores de imagen, que escanean las micro expresiones del rostro para localizar un patrón de movimiento, previamente programado que coincide con la emoción.

Se tiene como objetivo, difundir las aplicaciones de la inteligencia artificial, para que la población en general las conozca y se familiarice con las mismas. Debido a que vivimos en un periodo de cambio, en el que constantemente la tecnología avanza para bien de la humanidad, el quedarse rezagado en el siglo anterior, significa perderse de éstos avances beneficiosos que pueden llegar a aumentar el nivel y calidad de vida de los seres vivos. El claro ejemplo de lo mencionado son todo tipo de prótesis de cualquier extremidad, ya sean pies, piernas, rodillas, manos, brazos e incluso para las partes internas del cuerpo, por ejemplo una prótesis valvular; empleada en el miocardio cuando una o varias de las cuatro válvulas del mismo no funcionan correctamente. Se espera que el conocimiento de este tipo de avances y tecnologías dados a conocer, genere esperanza y motivación a futuras generaciones en las áreas de medicina, física,  matemáticas y principalmente de  ingeniería, para que puedan innovar en éstas.

 En este trabajo, específicamente, se aborda el tema de la inteligencia artificial en los automóviles. Desde el uso de carretas impulsadas por animales (no más allá del siglo del siglo XV), el ser humano ha implementado infinidad de medidas para saciar la necesidad de transportarse o desplazar un determinado contenido de un lugar a otro, estas medidas son mejor conocidas como medios de transporte.

Los medios de transporte se clasifican en tres rubros, donde se categorizan por el medio en el que se desenvuelven.

 El primer lugar es ocupado por los medios acuáticos, entre los que destacan la canoa, la carabela, el barco de vapor, el trasatlántico, el portaaviones y el submarino.

En segundo lugar están los medios aéreos. Los medios de este ámbito más conocidos son el aeroplano, el globo aerostático, el dirigible, el avión comercial, el avión de carga, el jet y el cohete, entre otros.

En la tercera posición, pero no menos importante, se mencionan los medios terrestres. En este apartado se encuentran las carretas, carrozas, bicicletas, ferrocarriles, motocicletas, trenes de alta velocidad llamados trenes bala  (maglev o de levitación magnética) que reducen la fricción por medio de campos magnéticos, mismos que impulsan el tren de los 450 km/h hasta llegar a velocidades de 600km/h y por último, el medio de transporte más cómodo y seguro para los residentes de la capital mexicana, según una encuesta que realizó DINAMIA en 2014: el automóvil.

De modo que el automóvil, resulta ser la opción de movilidad para los capitalinos, al desplazarse de forma rápida en distancias relativamente cortas. Cabe aclarar que, no es el medio de transporte más rápido, pero si, es el más cómodo para trasladarse en la ciudad, pues no resulta viable  recorrer en avión distancias menores a 200 Kilómetros, por el costo y porque en una metrópoli no existen aeropuertos a tales distancias.

Una vez que el ingenioso ser humano encontró el vehículo adecuado para moverse en la ciudad, la necesidad de transportarse, lo llevó a diseñar vehículos cada vez mejor equipados para la comodidad del usuario. De ahí el desarrollo de la tecnología al manufacturar diversos modelos en cuanto a tamaños y forma llámense camionetas, vagonetas, vehículos 4×4, compactos, limusinas, etc.

Para entrar de lleno en materia de la inteligencia artificial en automóviles, es necesario conocer el siguiente concepto, recopilado de la investigación de los ingenieros en sistemas y computación Kornuta, Chichanowski y Martinelli (2015):

Los robots autónomos son entidades físicas programables con capacidad de percepción sobre su entorno y de actuar sobre el mismo en base a dichas percepciones, sin necesidad de supervisión o intervención humana, por tal motivo la navegación en un robot autónomo es un tema crucial. (parr. 4).

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Actualmente, gracias a la inteligencia artificial, se presenta un método en el que un robot autónomo simula el tipo de respuesta humana; método conocido como lógica difusa. El método de lógica difusa es la respuesta cuando no existe un modelo de solución simple o un modelo matemático exacto.

El robot autónomo es encargado de conducir un vehículo motorizado y es capaz de evadir obstáculos fijos para evitar cualquier colisión gracias a sus sensores integrados. Apenas es programado con el código, se ajustan y calibran todos los sensores para que éste tenga un óptimo desempeño, entre los que se encuentran sensores de imagen, de proximidad, de velocidad o tacómetro, de contacto como antenas, de sonido como micrófonos y de ubicación geográfica como GPS o brújula. En cuanto los sensores son calibrados el robot empieza a recibir instrucciones por comandos de voz, los cuales procesa y lleva a cabo.

En este punto, surge el cuestionamiento: ¿Es prudente permitir que robots autónomos conduzcan automóviles con pasajeros humanos a bordo?

 Gran cantidad de personas responde negativamente al cuestionamiento, porque no están familiarizados con el funcionamiento de un robot. Cualquier robot está programado para trabajar bajo ciertas reglas, mejor conocidas como leyes de la robótica.

 Las leyes más conocidas de la robótica, son las 3 leyes de la robótica de Isaac Asimov, quien fue bioquímico y escritor de grandes obras de ciencia ficción entre las que se encuentran I, Robot(1950), Buy Jupiter(1975) y Robots and Empire(1985), entre otras.

Sin embargo, dichas  reglas no son oficiales, sucede que son la base del pensamiento para la fabricación de robots autónomos, por consiguiente, en septiembre de 2010 el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas (Engineering and Physical Sciences Research Council [EPSRC]), en conjunto con  el Consejo de Investigación de Artes y Humanidades (Arts and Humanities Research Council [AHRC]), ambos de Gran Bretaña, se vieron en la necesidad de publicar cinco principios éticos para los diseñadores, creadores y usuarios de robots:

  1. Los robots son herramientas multiusos. Primordialmente, no deben ser diseñados para matar o herir humanos.
  2. Los seres humanos, no los robots, son los responsables. Los robots deben ser diseñados y operados en la medida de lo posible para cumplir con las leyes vigentes y los derechos fundamentales y las libertades, incluyendo la privacidad.
  3. Los robots son productos. Deben ser diseñados utilizando procesos que aseguren su seguridad.
  4. Los robots son artefactos creados. No deben ser diseñados de manera engañosa en las que aprovechen vulnerabilidades de los usuarios. En cambio sus intenciones deben ser transparentes.
  5. La persona con la responsabilidad legal de un robot debe imputar.

(“Principles of robotics” 2010)

Al terminar de leer las leyes de la robótica, se puede comprender que un robot está destinado a ayudar y servir a la raza humana, a causa de esto se deben utilizar sin miedos ni prejuicios, pues como lo dicen las leyes, son productos.

Una vez que se aceptan estas ideas, se puede poner a cargo del volante a un robot autónomo, para que piloté el automóvil en el que se viaja. Mientras tanto el anterior conductor humano puede emplear ese tiempo de conducir, en realizar cualquier otra actividad productiva o de recreación que desee, sea dormir, estudiar, leer, incluso convivir con seres queridos.

El avance en los vehículos autónomos, también se puede ocupar en la industria privada. Las empresas de taxis tales como Uber, Easy Taxy o Cabify por mencionar algunas, de la misma manera que las empresas de  paquetería se verían altamente beneficiadas,  al reducir sus costos en trabajadores y aumentar envíos, al tener actividad las 24 horas del día.

A pesar de ser una eficiente posibilidad que revolucionaría la industria del transporte, actualmente no es totalmente segura, dado que en un entorno real, como la vida diaria, no existen mapas estáticos de vialidades, por lo cual, se presentan infinidades de variables desconocidas y cambiantes ante el robot conductor.

El experimento realizado por los ingenieros Kornuta, Chichanowski y Martinelli (2015), consistió en ubicar un robot autónomo motorizado, en un escenario diseñado con distintos obstáculos. El análisis de resultados se menciona: “de las 44 pruebas realizadas, el robot colisionó en 12 pruebas, con lo cual podemos concluir que el robot se desempeñó en el 72% de los casos realizados”. Por lo tanto se comprueba que aún no existe la total certeza de que el vehículo no colisione, esto se traduce en que el uso de este tipo de vehículos pondría en riesgo vidas humanas.

Este texto se concluye, al resaltar el gran trabajo realizado por toda persona involucrada en el desarrollo de la inteligencia artificial, personas que velan por la practicidad y bienestar en la sociedad. Queda claro que no falta mucho tiempo para que se puedan pulir los errores de programación e implementar mejores sensores capaces de detectar cualquier variable calculable para el robot. Se dan los mejores pronósticos para este tipo de tecnología que seguramente abundará en la futura sociedad, aunque un robot nunca podrá realizar las funciones de un ser humano al 100%.

Referencias

  • Kornuta, Chichanowski, M. y Martinelli, M. (2015). Inteligencia artificial aplicada a la navegación autónoma de robots móviles. Repositorio Institucional de la UNLP. Recuperado de http://hdl.handle.net/10915/45318
  • Elmer P. Dadios (2012). Fuzzy Logic – Controls, Concepts, Theories and Aplications. Croatia: InTech
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Byron Marín Herrera Ciencia, tecnología y sustentabilidad

La ingeniería que alumbra al mundo

Por Byron Marín Herrera

La humanidad conoce los fenómenos eléctricos desde la antigüedad y siempre ha sentido mucho interés por entender, reproducir y controlar los mismos. La Ingeniería Eléctrica y Electrónica es la disciplina que se dedica a la generación, transmisión y distribución de la energía eléctrica; es indispensable para la vida pues la electricidad ha permitido la expansión de la tecnología y la productividad en todas las culturas. No sólo es imposible concebir  la actividad del hombre sin esta forma de energía, sino que, actualmente no resulta viable definir a los seres vivos en ausencia de la misma.

En tiempos prehistóricos, la luz fue adoptada por la civilización humana; los seres humanos de ese entonces la ocupaban en actividades básicas como alumbrar algún camino oscuro por recorrer e iluminar sus cavernas en las noches. En principio fue el dominio del fuego y posterior, el humano obtuvo la capacidad para producir luz a partir de la electricidad, lo que permitió el desarrollo a pasos agigantados de la raza humana. Cada descubrimiento relacionado con la electricidad es un avance, pues los inventos tienen bases en lo que se descubre día a día.

Si se observa la Tierra desde la tropósfera se lograría notar que los países que están más iluminados coinciden con los países que mayor economía y desarrollo social muestran. Dicho ejemplo considera a  las ciudades como Nueva York (EUA), Tokio (Japón), Moscú (Rusia), Londres (Reino Unido), Hong Kong (China), Las Vegas (EUA), Shanghai (China), París (Francia), Valencia (España), Berlín (Alemania), Sydney (Australia), Frankfurt (Alemania) y Buenos Aires (Argentina), entre otras. Por lo tanto, sin temor a equivocarse se puede asociar la producción y gasto de energía eléctrica con el desarrollo de un país.

La Electrónica es una de las ramas de estudio de la ingeniería de la luz; se encarga de modelar y crear sistemas electrónicos por medio de circuitos que faciliten la vida del ser humano tanto en la industria, controlando y automatizando procesos, como en periodos de esparcimiento y diversión. De manera general, la Electrónica se puede aplicar en la instrumentación científica, audio y video, instrumentación industrial, computación, iluminación, calefacción, generación de artefactos y accesorios electrónicos nombrados wearables, telefonía celular e innumerables referentes de la tecnología actual.

En el mundo de la Electrónica existen elementos de suma importancia denominados microprocesadores; son chips que en el interior tienen miles, incluso millones de  transistores cuya combinación permite realizar el trabajo que le sea encomendado. Para una mejor comprensión del concepto de microprocesador es necesario mencionar la coloquial analogía: “el microprocesador es el cerebro de una computadora”. Entiéndase que mientras mejor microprocesador tenga el aparato, éste será más potente y por lo tanto podrá realizar más rápido la tarea que le sea asignada. Estos motores electrónicos se encuentran en la mayoría de mecanismos que usan electricidad para su funcionamiento. De tal manera resulta que la Ingeniería Eléctrica y Electrónica es la base para el funcionamiento de cualquier dispositivo electrónico.

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Un ingeniero eléctrico y electrónico debe ser capaz de diseñar, construir, supervisar y operar sistemas eléctricos. Uno de los más famosos personajes en esta ingeniería es el reconocido ingeniero mexicano Guillermo González Camarena (Guadalajara, 1917 – Puebla, 1965). Ingeniero famoso por inventar un sistema de transmisión de señal en color. Lo cual se traduce en la creación de la televisión a color.

Existen infinidad de aplicaciones de la ingeniería que hacen girar nuestro planeta, como el entretenimiento. Por ejemplo, televisores más ligeros y con mayor resolución, centros de entretenimiento con mayor calidad en audio son claros ejemplos del avance en ésta industria. Otra aplicación se encuentra en la comunicación; desde el invento del telégrafo hasta el último medio de comunicación  y más usado hoy en día llamado smartphone.

El planeta ya no se puede dar el lujo de seguir llenándose de contaminación, principalmente del aire. El IMCO (El Instituto Mexicano para la Competitividad A.C.) desarrolló una herramienta para identificar los daños en salud provocados por partículas de 10 micras (PM10) y cuantificar los impactos económicos que se derivan de los mismos. El IMCO analiza la calidad del aire en todas las ciudades de los Estados Unidos Mexicanos y presenta resultados desgarradores para la capital del país. La principal causa de la contaminación en el Distrito Federal se debe a medios de transporte con motor de combustión interna entre los que destacan automóviles, camiones y taxis. El exceso de vehículos basados en el uso del hidrocarburo en la Ciudad de México genera consecuencias notables como el tránsito y la propagación indiscriminada de dióxido de carbono (CO2) por toda la ciudad. En conjunto con la Ingeniería Mecánica, la Ingeniería Eléctrica y Electrónica obtuvo una solución: un vehículo cero emisiones, totalmente eléctrico. Para el año 2025 se espera un uso considerable del vehículo eléctrico en la población mundial.

Para contrarrestar la contaminación del aire, la brillante ingeniería se dio a la tarea de crear plantas de producción de energía limpia tales como plantas hidroeléctricas que aprovechan la energía cinética de mareas o corrientes, plantas de aerogeneradores que con ayuda de corrientes de viento logran producir energía eléctrica,  plantas geotérmicas que producen electricidad a través de la extracción de calor del interior de la tierra, plantas solares que se pueden abastecer de diferentes maneras: para producir calor y calentar agua o para producir electricidad por medio de paneles solares. La generación de electricidad por los medios expuestos no provocan la emisión de gases contaminantes a la atmósfera o, en su defecto, emisiones mínimas. Por lo tanto, estos métodos de generación no conllevan efectos como el cambio climático, el calentamiento global o el agujero de la capa de ozono.

Finalmente, este escrito da a conocer la Ingeniería Eléctrica y Electrónica así como su  importancia en la vida cotidiana, entretenimiento e industria. Se Invita al lector a reflexionar sobre la trascendencia de esta ingeniería necesaria para el mundo,  vital por todas las aplicaciones para mejorar y desarrollar cualquier sociedad. Esta ingeniería necesita recibir el apoyo e interés de más inversionistas para su crecimiento, situación que se reflejaría en mejores telecomunicaciones, ampliaría la industria del entretenimiento y aumentaría la producción limpia de energía eléctrica puesto que implementa métodos de generación que no contaminan al planeta; reduciendo generosamente la producción de gases de efecto invernadero. Se concluye reiterando el valioso valor de la Ingeniería Eléctrica y Electrónica en la sociedad actual y futura. De ésta forma se solicita tener en la mira esta disciplina por futuros inventos y sorpresas que dará la ingeniería que alumbra al mundo.

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IMAGEN 1 CONSULTADO EN: http://sinie6.upbbga.edu.co/wp-content/uploads/2014/05/SEMINARIO2-1000×330.png

IMAGEN 2 CONSULTADO EN: http://bachillerestransformadores.com/wp-content/uploads/2014/01/Ingenieria_Electronica1.jpg