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Biela 7.65REVISTA DEL MUNDO DE LA INGENIERÍA Y LA CONSTRUCCIÓN
AÑO 6
NÚMERO 34
AGOSTO DE 2019
ISSN 2386-639X
9 772386 639006
PROPUESTA DE CONSTRUCCIÓN
CENTRO DE ESTUDIOS BIOLÓGICOS
ISLA DE SAN BRUNO. AYAMONTE. HUELVA.
34
Página 4
Análisis histórico de la Iglesia de Nuestra Señora de
los Remedios y Castilllo de Zuheros (Córdoba)
Riesgos en el trascurso de un viaje planetario
Tierra - Marte
Página 16
Indicadores de Pobreza energética
Página 10
2 CONTENIDO Nº34. Agosto de 2019
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Energías renovables en el futuro de las Fuerzas
Armadas
Página 28
Página 34
Propuesta de Construcción. Centro de Estudios Biológicos. Isla de San Bruno.
Ayamonte. Huelva
Comparativa de sistemas propulsivos para misiles
Nº34. Agosto de 2019 3
Página 22
El lado “Sur” es prácticamente inaccesible y consta de
tres torres, dos esquineras y la del centro llamada la
Torrecilla y dos lienzos de muralla.
El lado “Oeste” también es invulnerable y posee tres
torres de las cuales dos de ellas son esquineras y dos
lienzos de muralla.
El lado “Norte” es inexpugnable y tiene dos torres en
la cerca de Este a Oeste de la que una es esquinera, y
dos lienzos de muralla de los que uno de ellos entesta
con el castillo que se encuentra a continuación y forma
parte también del lado norte del recinto amurallado.
La puerta de acceso al castillo a la que se accedería a
través de la cuesta o camino del mirador, se sitúa en el
lado “Este” del recinto amurallado único lado por el
que es accesible al mismo, pues sus otros tres lados
correspondientes al Norte, Oeste y Sur, como ya he-
mos dicho, son prácticamente inaccesibles.
Estaba situada en una torre de entrada de la que aún se
conserva una cortina o lado de mampostería descon-
certada de manera que se encuentra escondida en el
lado sur de la torre de entrada, y no se observa confor-
me se avanza de frente hacia la puerta de la cerca, sino
lateralmente para ser mejor defendida por la propia
Zuheros es
una pequeña
alquería, perte-
neciente a la
Cora de Elvira
en Al-Andalus,
aunque se en-
cuentre más
cerca de Qurtuba (Córdoba) capital del califato.
Por la cabida y número de casas de su cerca debió te-
ner unas 30 casas o vecinos y unos 120 habitantes.
El lado “Este” del recinto único lado accesible, está
formado, de derecha a izquierda, por el castillo y tres
torres de las que dos son del propio castillo, la de acce-
so al mismo y la del Reloj y dos lienzos de muralla, de-
biendo haber existido delante de los mismos un “foso
seco”, pues en caso contrario sería la cerca muy vulne-
rable, y por otro lado su ejecución es fácil y económica.
ANÁLISIS HISTÓRICO IGLESIA NTRA. SÑRA. DE
LOS REMEDIOS Y DEL CASTILLO DE ZUHEROS
CARLOS ARÉVALO CAMACHO. ARQUITECTO TÉCNICO E INGENIERO DE EDIFICACIÓN.
Nº 1. Foto aérea de Zuheros.
4 Nº34.Agosto de 2019
Como hemos señalado entrando por la puerta de la
derecha, se accedía al castillo o fortaleza propiamente
dicha protegida mediante una puerta de madera refor-
zada con chapa y clavos de hierro, con sus goznes y
quicialeras y sobre todo con las “retrancas” que la ha-
cían prácticamente invulnerable y estaba protegida bajo
un sencillo arco de herradura árabe con su alfiz, y con
la escalera de madera replegable.
La torre del reloj es la verdadera llave de acceso al cas-
tillo y su misión es proteger la entrada y salida del mis-
mo.
A la izquierda de la puerta del castillo se accedía a tra-
vés de otra puerta a la villa donde residía la población y
a la entrada se encontraba el “al-bacar” o plaza de ar-
mas en momentos de asedio. Aquí se refugiaba el gana-
do y las personas que vivían diseminadas en los alrede-
dores de la villa, con todas sus pertenencias, cuando
tocaban a “rebato” indicando que se acercaba el enemi-
go. En tiempos de paz servía como mercadillo, plaza o
espacio de ocio, etc.
Entrando a la villa, a la izquierda y apoyado su lado
mayor en el propio muro de la cerca, y en dirección a la
Meca (S-E), se situaba la mezquita con su pequeño pa-
tio y alminar a los pies.
La mezquita tras la toma de la villa de Zuheros (24 feb.
1241) se bendijo y se consagró a la Virgen María y más
tarde también a San Matías apóstol, patrón de los car-
pinteros y posteriormente se convirtió en atarazanas.
Torre, el adar-
ve y la torre
del Reloj.
Se encontraba
a una altura de
unos tres me-
tros de la ra-
sante del te-
rreno, para
evitar los ata-
ques con arie-
te y con acce-
so mediante una escalera de madera replegable que ser-
vía de doble protección a la verdadera puerta del casti-
llo.
Como ya hemos señalado y justificado, el lado este del
recinto cercado de la alquería, debió de estar protegido
por un “foso seco” u “hoyo de lobo”. Encima de la
puerta de acceso al castillo, tendría la tradicional
“ladronera” provista de saeteras y aspilleras en el suelo
para hostigar al enemigo.
Justo en la escalera de subida hacia el castillo, ya dentro
de la torre tendría una “Buhera” en la planta alta, para
continuar hostigando el acceso a los asaltantes.
Finalmente desde las cubiertas de ambas torres y adar-
ves de la muralla protegidos con almenas también se
defendía implacablemente la puerta de entrada al casti-
llo.
Nº 3. Fachada principal del Castillo.
Nº 4 Cúpula del Altar Mayor.
5Nº34.Agosto de 2019
En virtud de ellas las fortificaciones, señoríos y defensa
habían de quedar en poder del rey don Fernando, así
como los tributos, regularmente en la cuantía con que
los habían pagado al Miramamolín; los musulmanes
podía marchar o seguir en sus casas y propiedades, reli-
gión y administración de justicia ordinaria con entera
libertad, y gobernarse por medio de sus
<<alcayates>> y <<viejos de la aliama>>.
Los cristianos se establecieron en Zuheros dentro del
recinto amurallado de la villa y convirtieron la mezquita
en iglesia con el nombre Santa María y bajo la advoca-
ción de San Matías. Este hecho confirma por varios
documento del Libro Visita de Iglesia del Siglo XVI:
<<Luego visitó el cuerpo material de la dicha Yglesia
la qual pequeña, baxa, angosta e mal traçada de dos
naves sobre tres posteles con sus arcos que cayan en el
es medio de la yglesia que quitan la vista al altar mayor
el qual estava en un testero de la yglesia metido en el
bazío de un arco en el qual estaba una imajen de Nues-
tra Señora con su bendito Hijo mediana de bulto e ta-
lla, rebelada y estofada y a un lado mirando al altar al
isquierdo estava de bulto San Jerónimo e tallado y al
dicho lado poco distante el sagrario con sus puertas
doradas e pintadas>>.
La iglesia vieja, estaba dentro del recinto de la cerca de
la villa lo que se atestigua no solo por lo que escribía en
el año 1793 el párroco de la villa Pedro José Poyato
Cazorla sino por los datos que aporta una escritura del
siglo XVI de la Capellanía de Antón de Córdoba y
Iglesia Nues-
tra Señora de
los Reme-
dios.
Fernando III
c o n q u i s t a
Zuheros, los
cristianos se
establecen en
el recinto mu-
rado, al que
llaman “villa” y convierten la mezquita en Iglesia pa-
rroquial –La primera iglesia de Zuheros era una mez-
quita con su alminar situada dentro de la cerca de la
villa, después de someras reformas se transformó en
un templo cristiano con dos naves… Parte de su solar
fue convertido cementerio y osario en el siglo XVII y
en el siglo XX en almacén o atarazana de la nueva y
actual parroquia, templo construido a extramuros y
utilizando lienzo fuerte de la muralla de la villa como
muro occidental.
Al conquistarse Zuheros por el rey Fernando III por
pacto, la mezquita fue bendecida y convertida en tem-
plo parroquial. En efecto después de la conquista de
Córdoba en 1236 el rey vuelve a Córdoba acompañado
de sus hijos Alfonso y Fernando. Llegó en febrero de
1240 y tuvo residencia en ella hasta marzo de 1241, por
espacio de trece meses haciendo cabalgadas. Al parecer
se trataba de conseguir el reconocimiento de los al-
mohades en la Campiña, como el logrado en Sevilla.
En todo caso la captura hubo de
acabar con las esperanzas de algu-
nos caídes, que determinaron incli-
narse al rey castellano mediante pac-
tos. Estos los otorgó el rey por carta
plomadas que quedaron en poder de
los respectivos arráeces, con cuya
aquiescencia y la de los <<viejos de
la aliama>> se acordaban las sumi-
siones.
Nº 6. Entrada principal y coro de la Iglesia.
6 Nº34.Agosto de 2019
Nº 5. Fachada principal de la Iglesia Ntra. Sñra.
de los Remedios.
Luisa de Córdoba en la que se dice que poseía una casa
en la villa de Zuheros “dentro de los cercado en dicha
villa, que tiene dos morales, que linda con la casa de
Jerónimo Sánchez Pérez, y está enfrente de dicha igle-
sia de Santa María.
De 1600 hasta 1640 los Zuhereños una vez desapareci-
do el reino moro de Granada deciden abandonar la
villa y vivir fuera. Construyen una nueva Iglesia fuera
de las murallas.
Este solar de la iglesia de Santa María se convertiría en
el siglo XVII una vez construida una nueva iglesia a
extramuros, en “tarasana” es decir atarazana, una espe-
cie de almacén, después de inaugurada la nueva iglesia
en 1640.
En una cata arqueológica realizada por la Escuela Ta-
ller en 2007 se han exhumado restos óseos en el sub-
suelo de la atarazana, lo que indica que fue una iglesia
donde se enterraban los fieles. Esta atarazana no fue
nunca capilla del Cementerio parroquial, camposanto
construido en 1807 que pervivió hasta 1914 en que fue
trasladado a su actual emplazamiento.
La descripción de esta iglesia de Santa María confirma
también que fue una mezquita: no estaba solada, no
tenía tribuna, ni sacristía, ni coro étc. El techo estaba
formado “por dos naves sobre posteles”. “Tenía dos
puertas”. Las mismas que tuvo la atarazana, es decir
una al sur, la actual entrada del Paseo, y otra al oeste, al
actual paseo de la Constitución.
Era una mezquita pobre, con dos naves y unos poste-
les en medio, con orientación probable de norte a sur
estando el muro de la qibla en el sur. La torre alminar
estaría a conforme se entraba por la puerta de la villa y
tras un pequeño patio se entraba en el oratorio.
Tanto la mezquita como la cerca de la villa sería cons-
truida durante la dominación almohade de al-Andalus a
juzgar el lienzo de muralla que se extendía según el cu-
ra Pedro José Poyato (1793) desde la “Torre” hasta el
alcázar o castillo mayor. “Este último convertida en
Torre del reloj partir de 1760”.
En el año 2006
con motivo de
hacer una hor-
nacina, en el
muro occiden-
tal de la Iglesia
parroquial de
Nuestra Sra.
De los Reme-
dios de Zuhe-
ros, para la
imagen de la
Virgen de la Aurora, se ha descubierto un trozo de mu-
ralla, probablemente almohade, formada por una capa
de mampuesto y de tapial de más de un 1,5m de espe-
sor.
“La torre antigua” era un alminar construido por los
mudéjares al instalarse fuera del recinto murado de la
villa después de 1241, es decir al conquistarse Zuheros
por el rey Fernando III mediante pacto (pleitesías),
pacto que les permitía practicar su religión, pero en el
caso de Zuheros al estar su mezquita dentro del recinto
amurallado tuvieron que edificar otra fuera de la cerca.
De ella al abandonar los mudéjares Zuheros a fines del
siglo XIII pervivió solo el alminar, el cual fue aprove-
chado en siglo XVI para la nueva iglesia. –En 1254
tanto Zuheros como la alquería de Zuherete (Castillo
de la Liendre– Llanos de San Cristóbal) eran ya parro-
quias y su templo es probable fuera adaptación simple
de una mezquita.
Los moros construirían otra mezquita en el siglo XIII
fuera del recinto amurallado, su alminar sería la torre
antigua que ya abandonada existía todavía en 1580,
junto a la muralla y que sería aprovechada como cam-
panario para la nueva iglesia que se construyó aprove-
chando el lienzo de la muralla en el siglo XVII. Esta
mezquita quizás debería estar orientada como fue nor-
ma habitual en las mezquitas de la capital cordobesa
con el alminar en el ángulo NE del conjunto, en la
confluencia de dos calles.
Nº 7. Altar Mayor.
7Nº34.Agosto de 2019
Se han exhumado restos óseos en el subsuelo de la atarazana, lo que indica
que fue una iglesia donde se enterraban los fieles.
la cual en momentos de asedio pasaba a ser una plaza
de armas.
La Torre del Reloj era la más alta donde debía de en-
contrarse el cuerpo de guardia o vigía, dada la magnifi-
ca visibilidad en todas las direcciones.
La Torre del Homenaje como todas las de Al-Andalus
debería haber tenido tres plantas, la cual estaría ubicada
en la parte Renacentista, esta torre no ha llegado a
nuestros días.
Fernando III el Santo conquista el Castillo y la Villa
pasan a ser de Alonso Fernández de Córdoba que fue
el único Señor de Zuheros que vivió y murió en el Cas-
tillo. La ampliación renacentista debió llevarse acabo
en la última etapa del Señor de Zuheros.
En el siglo XVIII el Castillo recae en los Marqueses de
Algarinejo y posteriormente en los Condes de Luque.
El día 1 de Noviembre de 1755 llegó el Terremoto de
Lisboa, y debido a que nos situamos en la misma placa
tectónica, Zuheros se ve bastante afectado, destruyén-
dose casi por completo el Castillo y varias casas del
pueblo.
Con las Cortes de Cádiz en 1812 se inicia la disolución
de los Señoríos y la desamortización de los bienes de la
nobleza.
Se trata de un castillo de origen musulmán que fue re-
formado a finales del siglo XVI (1576), dándole un
aspecto palaciego renacentista, obra de Hernán Ruiz.
La ausencia de sus señores le hizo caer en un estado de
abandono, y ya en el siglo XVIII se convirtió en cante-
ra y punto de aprovisionamiento de materiales para la
construcción de las nuevas casas que el crecimiento
poblacional demandaba.
En 1760 la torre mayor del viejo castillo árabe se con-
virtió en torre del Reloj, siendo restaurada en 1960, año
del que data su aspecto actual.
Su construcción aprovecha los propios accidentes del
En este caso la
mezquita ocu-
paría el solar
de la casa con-
tigua con la
actual iglesia
por el sur que
hay en la calle
del Horno por
la parte meri-
dional de la
sacristía y pa-
tio de la torre. O bien esta mezquita tendría el alminar
al SE para adaptarse a la topografía del casco urbano.
Patologías de la iglesia
En la iglesia actualmente están reformando el, anterior-
mente reformaron la fachada que da al antiguo cemen-
terio, llamado ahora “Paseo de la Constitución”, recu-
briéndola de un tipo de piedra para darle el carácter
antiguo que tenía anteriormente y en el cual aunque no
han pasado muchos años desde su reforma podemos
observar como el enfoscado que le dieron se está ca-
yendo al igual que la pintura de la fachada a la que se
entra a la “atarazana” debido seguramente a los cam-
bios de temperatura y a las precipitaciones. En el inte-
rior también podemos apreciar algunas de las humeda-
des que han ido apareciendo con el tiempo.
Castillo de Zuheros
El Castillo se construye en el siglo IX por los musul-
manes, se le llama Sujaira que significa piedra inexpug-
nable y, la evolución de esta palabra da nombre al pue-
blo, Zuheros. Eligen un lugar privilegiado desde donde
dominan el territorio, seguros por su inaccesibilidad,
controlan los caminos más transitados, desde Córdoba
a Granada y desde Zuheros a Luque y más tarde a Do-
ña Mencía.
El Castillo consta con un recinto amurallado, el cual
tenía torres esquineras. La puerta de acceso al Castillo
está en el lado Este. A la villa, donde vivía la población,
se accedía por otra puerta. Una vez dentro a la izquier-
da se situaba la mezquita y en el centro había una plaza,
Nº 8. Plano de la fortaleza.
8 Nº34.Agosto de 2019
Al Castillo de se le llama Sujaira que significa piedra inexpugnable.
Los restos del palacio del siglo XVI se separan hacia el
lado oeste, destacando por su perfecta fábrica de sille-
ría. De esta época es igualmente la puerta principal,
ocupando y cerrando un hueco de puerta musulmana,
ubicada frente a la parroquia, que ofrece esquema adin-
telado con dovelas marcadas y pilastras acanaladas. A
ella se llega por una escalinata pegada al peñasco.
Del castillo parte un lienzo murado jalonado de varias
torres de las que una (La Torre) se ha conservado en
relativo buen estado, incluso con parte de su merlatura
original. Quedan restos más o menos evidentes de al-
guna otra, elementos suficientes que muestran un siste-
ma edilicio similar al que presenta el castillo.
En el sector de La Torrecilla, con parte de la muralla
descostrada por la erosión natural, y donde se muestra
el migajón de la misma, se conservan las huellas de las
tablas empleadas, bien en el sistema de andamiaje, o
bien en la puesta en obra de la construcción que pudo
recurrir al encofrado de la mampostería.
La iglesia, cuyos restos se conservaron hasta el siglo
XVIII, se edificó adosada intramuros a esta cerca, vin-
culándose a la advocación de Santa María.
Peñasco sobre el que se asienta, haciendo la fortaleza
inexpugnable por sus flancos norte y oeste, mientras
sus caras sur y este que contornean la plaza de la villa,
permiten un fácil acceso.
La construcción medieval es de mampostería enripiada
con refuerzo de cantería en las esquinas, muy homogé-
nea, a excepción del sector de acceso, que presenta un
cambio no contemporáneo al resto de la obra y que
bien pudiera corresponder a una remodelación poste-
rior a la mitad del siglo XIV.
La puerta no está a la altura de la rasante exterior sino
en alto, por lo que en su día hubo que recurrir a un
patín de acceso. La entrada, que estaba protegida por
una puerta de hierro hasta el siglo XVIII, se conserva
aún los encastres de varias ménsulas correspondientes
a una defensa vertical o ladronera, disposición que po-
siblemente se repetiría en una de las esquinas exterio-
res.
Ramírez de Arellano describe la existencia de un se-
gundo acceso, una poterna a los pies de la peña, que
comunicaría con el interior de la fortificación mediante
una escalera tallada en la roca.
La entrada enlaza con un empinado camino en recodo
dominado por la torre del homenaje, que se levanta a la
izquierda, que nos deja en una superficie interior expla-
nada, en la que encontramos los restos de un aljibe y
de una estancia rectangular, originariamente de dos
plantas, que serviría como espacio poli funcional en su
principio (refectorio, dormitorio, almacén,…) que se
iría adaptando en su uso a las nuevas necesidades de la
fortificación.
La torre del homenaje es también de reducidas dimen-
siones, tiene una estancia cubierta con una bóveda vaí-
da que enlaza con la azotea.
Nº 9. Aljibe interior del Castillo
REFERENCIAS Y
BIBLIOGRAFÍA:
 Página web de Zuheros:
www.zuheros.es
 Cronista Antonio Arjona
 Libro “Historia, paisaje y
cultura de Zuheros”.
 Museo Arqueológico
9Nº34.Agosto de 2019
RIESGOS EN EL TRANSCURSO DE UN VIAJE
INTERPLANETARIO TIERRA - MARTE
JUAN JOSE MANSO ESCRIBANO. ING. MECÁNICA+MASTER ING. INDUSTRIAL
Nº de Imagen. Explicación. Si la imagen no es
original nuestra debemos poner:
Ref: el origen, la web, el libro, etc.
ción electromagnética, radiación
espacial, meteoroides e ingravi-
dez. A su vez, la radiación elec-
tromagnética se compone de la
radiación gamma, radiación ultra-
violeta, radiación espacial, rayos
cósmicos galácticos, viento solar
y cinturones de Van Allen.
Una vez conocidos los riesgos, el
siguiente paso será estudiar los
diferentes métodos de blindaje de
la nave, que deben proteger a la
tripulación tanto frente a la radia-
ción como a los impactos.
Una vez que la nave tripulada
abandona la órbita baja terrestre
(LEO), tanto la nave como la
tripulación se encuentran expues-
tos a una infinidad de riesgos en
el espacio durante el período que
dura el viaje.
Por este motivo se debe diseñar
la nave con las suficientes medi-
das de protección para asegurar
la salud de la tripulación y el
cumplimiento de la misión. Estas
medidas deben comprender ade-
cuadamente las bases fisiológicas
de las respuestas humanas, te-
niendo en cuenta que muchos de
los riesgos para la salud aumen-
tan más rápidamente al principio
de la misión, disminuyendo pro-
gresivamente después de los pri-
meros meses.
Además, el análisis de estos ries-
gos, tales como la radiación,
(siendo este uno de los más peli-
grosos en lo relativo al devenir de
la misión) permite realizar ciertas
mejoras en el blindaje de la nave.
Radiación electromagnética.
Ley del cuadrado inverso de la
distancia
La radiación electromagnética es
una combinación de campos
eléctricos y magnéticos que se
propagan a través del espacio en
forma de fotón (partícula porta-
dora de energía de todas las for-
mas de radiación electromagnéti-
ca), no necesitando un medio
material para propagarse. El foco
de estas ondas electromagnéticas
es el Sol y todas ellas viajan a la
velocidad de la luz.
(v=n·c=300.000 km/s)
La diferencia de unas a otras se
encuentra en la longitud de onda
o frecuencia.
La energía del fotón viene dada
por la ecuación de Planck:
(E=h·f)
Donde h es la constante de
Planck, h=6,62606957·10^-34 Js,
f es la frecuencia (f=v/λ) y λ la
longitud de onda.
Una vez conocida la energía se
puede determinar la intensidad.
La intensidad de una onda es la
cantidad de energía que atraviesa
una superficie normal a la direc-
ción de propagación en unidad
de tiempo. La intensidad
El viaje interplanetario entre la
Tierra y Marte requiere de estu-
dios de gran complejidad, ob-
viando teorías utilizadas y funda-
mentadas en el astro terrestre. Ya
que uno puede pensar que la for-
ma más acertada de viajar al pla-
neta rojo es en línea recta desde
la Tierra. Esta forma de pensar es
un error, ya que este tipo de viaje
supondría un mayor consumo de
energía implicando un elevado
coste de la misión. Por ello, la
maniobra correcta es a través de
la transferencia de Hohmann,
donde la nave describe una órbita
elíptica alrededor del Sol, tocan-
do tangencialmente tanto la órbi-
ta que desea abandonar (órbita
terrestre) como la órbita que
desea alcanzar (órbita marciana).
Uno de los estudios más impor-
tantes que ha de realizarse en un
viaje de tales características, son
los diferentes riesgos que la nave
se va a encontrar durante el viaje
interplanetario. Estos riesgos po-
drán ser englobados principal-
mente en cuatro grupos: radia-
10 Nº34. Agosto de 2019
Imagen 1. Erupción solar.
Fuente: NASA
cuerpo humano como materiales
de poca densidad. Siendo la pro-
babilidad de absorción propor-
cional al grosor de dicha capa,
implicando un decrecimiento
exponencial de la intensidad:
La radiación gamma estará pre-
sente durante todo el transcurso
del viaje, así como en el período
que dura la estancia en Marte, ya
que a diferencia de la Tierra no
posee magnetosfera (región alre-
dedor del planeta en la que el
campo magnético desvía la ma-
yor parte del viento solar, for-
mando un escudo protector ante
las partículas cargadas) exterior
no pudiendo desviar dicha radia-
ción.
La protección frente a esta radia-
ción se basará en métodos pasi-
vos de materiales, así como en
métodos activos. Los materiales
empleados deberán poseer un
alto número atómico y una alta
densidad, como por ejemplo el
agua o el polietileno. Estos mate-
riales recubrirán la nave junto a la
propia carcasa de la misma. La
radiación gamma provoca la
muerte de células del organismo
siendo la más perjudicial de las
radiaciones electromagnéticas.
 Radiación ultravioleta
La radiación ultravioleta es un
tipo de radiación electromagnéti-
ca de baja energía o no ionizante,
cuya longitud de onda λ está
comprendida entre 4·10^-7 y
1·10^-8 m. Esta radiación puede
causar lesiones cutáneas o cam-
bios degenerativos celulares. Al
encontrarse la nave durante el
viaje en el espacio o ser la atmós-
fera muy tenue en el planeta mar-
ciano, tanto la nave como la tri-
pulación se ven sometidos a:
Radiación ultravioleta larga o
UV-A: responsable del envejeci-
miento de la piel. (λ=4·10^-7 –
3,15·10^-7 m)
Radiación ultravioleta media o
UV-B: responsable de quemadu-
ras. (λ=3,15·10^-7 – 2,8·10^-7
m)
Radiación ultravioleta lejana,
corta o UV-C: afecta a los teji-
dos más externos del organismo.
(λ=2,8·10^-7– 2·10^-7 m)
Radiación ultravioleta de va-
cío: solo se propaga en condicio-
nes de vacío ya que es absorbida
por el oxígeno y nitrógeno,
disminuirá al alejarnos del foco,
el Sol, al tener que repartirse por
una superficie mayor, disminu-
yendo la intensidad proporcional-
mente a la distancia al cuadrado.
Este resultado se enuncia habi-
tualmente como la ley del cuadra-
do inverso de la distancia.
El efecto que producirá la radia-
ción electromagnética sobre la
nave dependerá de la longitud de
onda. Un efecto ventajoso de
esta radiación es la obtención de
energía eléctrica a través de pane-
les fotovoltaicos.
 Radiación gamma
La radiación gamma es un flujo
de ondas electromagnéticas de
alta energía o ionizantes. Al ser
un tipo de radiación ionizante el
átomo queda eléctricamente des-
compensado, siendo superior el
número de cargas positivas al de
negativas, al haber introducido
una carga neta dentro de un áto-
mo neutro. Además, estas radia-
ciones debido a su pequeña lon-
gitud de onda (λ≈10·10^-12 m)
son capaces de atravesar tanto el
Imagen 3. Estructura de la magnetosfera terres-
tre. Fuente: William Crochot
Imagen 2. Tipo de radiaciones. Espectro visible por el ojo humano. Longitudes de onda
Fuente: Horst Frank
11Nº34. Agosto de 2019
provocando la muerte de células
siendo la más dañina al poseer
una longitud de onda menor.
(λ=2·10^-7– 1·10^-8 m)
La radiación ultravioleta es me-
nos perjudicial que la gamma, por
lo que las medidas de seguridad
llevadas a cabo para dicha radia-
ción sirven de igual medida para
la ultravioleta.
 Radiación infrarroja
La radiación infrarroja es un tipo
de radiación electromagnética de
baja energía o no ionizante. Su
longitud de onda λ está compren-
dida entre 7·10^-7 y 0,001 m
siendo emitida por cualquier
cuerpo cuya temperatura sea su-
perior a 0 ºK. El principal efecto
de esta radiación es transmitir
calor y elevar la temperatura del
cuerpo sobre el cual está inci-
diendo.
La radiación infrarroja es menos
perjudicial que la gamma, por lo
que las medidas de seguridad lle-
vadas a cabo por dicha radiación
sirven para la infrarroja.
partículas alfa (núcleos ionizados
de helio-4), con una pequeña
cantidad (alrededor del 1%) de
núcleos más pesados, que se
mueven a velocidades cercanas a
las de la luz. El origen de estos
rayos proviene de explosiones de
supernovas en galaxias cercanas a
la nuestra.
Estos rayos cósmicos tienen la
energía suficiente para modificar
los componentes de circuitos
electrónicos integrados, causando
errores por ejemplo en dispositi-
vos electrónicos de memoria o en
la lectura incorrecta de datos en
la CPU.
El blindaje físico (métodos pasi-
vos) y magnético (métodos acti-
vos) de la nave hará que se mini-
micen estos daños.
 Viento solar
El viento solar es un plasma po-
co denso magnetizado, formado
por un conjunto de partículas
cargadas de protones, partículas
alfa, iones pesados y trazas de
núcleos de helio, con una densi-
dad promedio durante el trayecto
de la nave de 6 iones por centí-
metro cúbico. Este viento solar
se extiende por todo el sistema
solar formando una región llama-
da heliosfera.
El viento solar se produce por el
movimiento de la corona solar,
por lo que su composición es la
misma, siendo la velocidad que
posee durante el transcurso del
viaje de la nave alrededor de los
450 km/s.
Ocasionalmente, el viento solar
además propaga grandes estruc-
turas de plasma escupidas por el
Sol. Estas estructuras están for-
madas por partículas altamente
peligrosas (SPE) las cuales suelen
ir asociadas con eyecciones de
 Radiación espacial. Par-
tículas cargadas
En el espacio, más concretamen-
te en el sistema solar por donde
se moverá la nave, existen un
tipo de partículas con carga eléc-
trica denominadas de forma ge-
nérica partículas cargadas. Estas
partículas pueden ser iones, tal
como una molécula o un átomo
con un excedente o déficit de
electrones en relación a los pro-
tones, o también pueden ser par-
tículas subatómicas (partículas
más pequeñas que los átomos). A
este conjunto de partículas carga-
das se le puede ver formando un
gas o un plasma.
Si una de estas partículas carga-
das atraviesa un campo magnéti-
co, puede quedar atrapada por
dicho campo, girando en espiral
alrededor de las líneas del mismo.
 Rayos cósmicos galácti-
cos (GCR)
Los rayos cósmicos galácticos
(GCR) son partículas cargadas
muy energéticas compuestas
principalmente de protones y
Imagen 4. Viento solar afectando a la magnetosfera terrestre.
Fuente NASA
12 Nº34. Agosto de 2019
masa coronal (CME).
A pesar de ello, estos sucesos
suelen ser muy poco frecuentes
ya que durante los 11 años que
dura el ciclo de actividad del Sol
sólo suelen tener lugar una o co-
mo mucho dos veces en todo ese
tiempo, en un intervalo de 30 a
50 minutos durante el último año
del ciclo. Actualmente nos en-
contramos en el vigésimo cuarto
ciclo solar desde que se tienen
registros, y dicho ciclo solar co-
menzó el 4 de enero de 2008.
Por este motivo, la mejor manera
de proteger la nave y la tripula-
ción sería no efectuar la misión
cerca del último año del ciclo que
es cuando suelen tener lugar.
 Cinturones de Van Allen
Los cinturones de Van Allen son
una capa formada por partículas
cargadas que se extienden desde
los 1000 km hasta los 60.000 km
sobre la superficie terrestre. Esta
región se divide en dos cinturo-
nes, el exterior y el interior, y en-
tre ambos cinturones existen car-
gas debido a la atracción mutua
entre cargas de distinto signo de
los dos cinturones.
Cinturón exterior: formado
principalmente por electrones de
alta energía (0,1—10 MeV) y di-
versos iones como las partículas
alfa. Su forma es toroidal o de
plátano y se extiende desde los
13.000 hasta los 60.000 km. La
fuente principal de estas partícu-
las es el viento solar y la ionosfe-
ra (capa de la atmosfera entre los
ter, siendo un meteorito aquel
meteoroide que colisiona con un
planeta. El riesgo que posee la
nave de colisionar con un meteo-
roide a la hora de viajar entre la
Tierra y Marte es muy reducido,
disminuyendo la frecuencia de
impactos con el cubo del diáme-
tro del propio cuerpo. La media
de la velocidad de los meteoroi-
des es de 20 km/s.
Para prevenir la nave de impactos
sería conveniente realizar un es-
tudio previo sobre el riesgo de
posibles colisiones ante estos
cuerpos. Para ello se evalúa la
existencia de meteoroides duran-
te el trayecto interplanetario. La
complejidad de realizar este estu-
dio previo desde la Tierra reside
en la difícil detección de aquellos
meteoroides que poseen un diá-
metro inferior a 1 km, a no ser
que haya una nave en el espacio
que se encargue de ello.
 Ingravidez
La ingravidez o g-cero es aquella
situación en la que un cuerpo no
experimenta las fuerzas mecáni-
cas que provocan la sensación de
peso.
Esta situación realmente no ocu-
rre durante el viaje Tierra – Mar-
te, ya que en sus proximidades la
80 y 500 km donde tiene lugar
abundantes procesos de ioniza-
ción).
Cinturón interior: formado
principalmente por protones de
alta energía pudiendo llegar hasta
100 MeV. La fuente principal de
estas partículas es la colisión de
los rayos cósmicos con la atmos-
fera, extendiéndose desde los
1000 hasta los 6000 km.
Además de estos dos cinturones
a veces aparece de forma periódi-
ca un tercer cinturón que se en-
cuentra entre el interior y el exte-
rior actuando como zona de al-
macenaje de los electrones de alta
energía del cinturón exterior.
La protección de la nave y tripu-
lación ante estos cinturones será
similar a la de la radiación elec-
tromagnética.
 Meteroides
Un meteoroide es un cuerpo me-
nor del sistema solar, provinien-
do el 99,8% de ellos del cinturón
de asteroides entre Marte y Júpi-
“Actualmente nos encontramos en el vigésimo cuarto ciclo solar desde que se tienen
registros. Dicho ciclo solar comenzó el 4 de enero de 2008”
Imagen 5. Cinturones de Van Allen
Fuente: Daniel Marín. Blog Eureka
13Nº34. Agosto de 2019
de más de 72 horas, una vez que
el cuerpo se ajusta al nuevo en-
torno. A pesar de que estos efec-
tos sólo duren dicho período de
tiempo, en una misión como es el
viaje a Marte, la caída libre e in-
gravidez provocarán a largo plazo
atrofia muscular y el deterioro del
esqueleto, como consecuencia de
haberse reducido el número de
glóbulos rojos, así como pérdida
de visión.
Las medidas tomadas para redu-
cir estos problemas se basan en
hacer un mínimo de dos horas de
ejercicio al día, además de crear
una gravedad artificial dentro de
la nave, haciéndola girar. Esta
gravedad artificial no está exenta
de problemas, ya que provocaría
efectos secundarios como náu-
seas, fatiga o alteración del sueño.
Una vez conocidos todos los
riesgos a los que se enfrenta tan-
to la nave como la tripulación en
un viaje interplanetario, se deben
conocer aquellas protecciones
que minimicen los riesgos. Por lo
tanto, El blindaje de la nave se
basará tanto en el uso de méto-
dos pasivos consistentes en el
uso de diferentes materiales pro-
tectores, por ejemplo agua, hidró-
geno o polietileno, además de la
carcasa de aluminio de la propia
nave, como en métodos activos.
Los métodos activos se basan en
diseñar un escudo de radiación
eficaz para la nave, rodeándola de
un campo magnético que pueda
proteger el hábitat de la tripula-
ción. El requisito que han de
cumplir estos escudos ha de ser
que la dirección del campo mag-
nético se oriente en una dirección
tal que las partículas cargadas no
penetren en el hábitat, siendo las
fuerzas de Lorentz sobre dichas
partículas perpendiculares a la
dirección del campo.
A pesar de las diferentes configu-
raciones que pueden realizarse en
los métodos activos, siempre es-
tarán basados una bobina super-
conductora de grandes dimensio-
nes. Las bobinas superconducto-
ras no necesitan de ninguna fuen-
te que las excite una vez que ya se
encuentren en el nivel de funcio-
namiento, ni requieren grandes
cantidades de hierro para produ-
cir las densidades de flujo reque-
ridas. De esta manera se evita
lanzar un mayor peso en el lanza-
miento espacial.
Otro sistema de protección que
se debe tener en cuenta en un
viaje de estas características, es la
protección contra impactos. Por
lo que a la hora de proteger la
nave frente a un impacto ya sea
de meteoroide o basura espacial
(fragmentos de cohetes, tuercas,
pernos, etc), lo más conveniente
es una maniobra evasiva si dicho
meteoroide posee un diámetro
mayor de 10 cm cambiando la
nave se encuentra bajo la influen-
cia gravitatoria de cada planeta, y
durante el período de trasferencia
de Hohmann bajo la influencia
gravitatoria del Sol. A pesar de
ello, esta es mínima si se compara
con la de la Tierra, por lo que sí
se puede catalogar esta órbita
semielíptica como zona de ingra-
videz, mientras que cuando la
nave orbita alrededor de la Tierra
y Marte, la tripulación se encuen-
tra en caída libre. La sensación
que experimentarán los tripulan-
tes será de estar cayendo conti-
nuamente. Esta situación la des-
cribe el astronauta español Pedro
Duque como “la misma sensa-
ción que cuando en la montaña
rusa se suelta el gancho”.
El problema más común en las
primeras horas de caída libre se
conoce como el síndrome de
adaptación al espacio (SAS). Este
síndrome provoca náuseas, vómi-
tos, vértigo, dolores de cabeza y
malestar en general. La duración
de estos síntomas no suelen ser
“Un límite razonable de dosis equivalente en el viaje interplanetario Tierra-Marte sería de 1
Sv durante el transcurso de la misión, junto con 0,05-0,1 Sv acumulados durante la EVAs”
Imagen 6. Configuración de nave espacial con 6
bobinas superconductoras a su alrededor.
Fuente : Daniel Marín. Blog Eureka
14 Nº34. Agosto de 2019
cial si es adquirida en un plazo
más corto de tiempo.
Dosis equivalente (H): es una
magnitud física que describe el
efecto de los distintos tipos de
radiaciones ionizantes sobre los
tejidos vivos. Es el producto de
la dosis absorbida (D), por el fac-
tor de calidad (Q), el cual es pro-
pio de cada tipo de radiación, y
por un factor modificado (N),
siendo para irradiación externa
N=1. La unidad de dosis equiva-
lente en el S.I es el Sievert (Sv).
El límite de esta dosis equivalente
a lo largo de toda la carrera del
astronauta se basa en un riesgo
máximo del 3% de poder fallecer
por cáncer. Esta medida, además
de depender de la naturaleza de
los tejidos y de la edad al inicio
de la exposición, depende tam-
bién del sexo, ya que el límite de
dosis en las mujeres es inferior al
de los hombres, debido a la sensi-
bilidad de los tejidos de las glán-
dulas mamarias.
La protección del astronauta me-
diante el traje espacial, y de refu-
gios blindados tanto en la nave
como en la superficie de Marte,
reducirán drásticamente estos
valores ya que la penetración de
rayos γ con una energía aproxi-
mada de 0,2 MeV penetrará un
83% del grosor en el polietileno y
un 75% en aluminio. Por lo que
gracias a una adecuada protec-
ción, un límite razonable de dosis
equivalente en el viaje interplane-
tario Tierra – Marte sería de 1 Sv
durante el transcurso de la mi-
sión, junto con 0,05 – 0,1 Sv acu-
mulados durante la EVAs
(actividad extra-vehicular: opera-
ciones realizadas por el astronau-
ta fuera de la nave).
trayectoria de la nave momentá-
neamente. En todo caso la nave
ha de disponer de un escudo que
la proteja de tales impactos. Es-
tos escudos se llaman “escudos
Whipple”. Este escudo consiste
en un parachoques externo,
usualmente de aluminio, que se
sitúa a cierta distancia de la pared
del módulo de la nave. Dicho
parachoques rompe, funde o va-
poriza el cuerpo al impactar con-
tra él.
Una vez conocidos los diferentes
riesgos durante el viaje y los siste-
mas de protección, se debe cono-
cer cuánta radiación adquirirá el
cuerpo humano. Para ello se van
a estudiar las definiciones que
describen la absorción de la ra-
diación desde un punto de vista
biológico.
Dosis: es la cantidad de radiación
absorbida por el tejido, actual-
mente se mide en Gray (Gy). 1
Gy=1 J/kg= 100 RAD, siendo 1
RAD=1·10^-5 J/gramo.
La dosis es mucho más perjudi-
Imagen 9. Escudo Whipple utilizado en la sonda
espacial Stardust.
Fuente: NASA
REFERENCIAS Y
BIBLIOGRAFÍA:
- NASA Johnson Space Center.
Magnet Architectures and
Active Radiation Shielding
Study. Houston, Texas, 2012.
- Blog Eureka. Daniel Marín
- Blog La Ciencia de la Mula
Francis. Francisco R. Villatoro
Imagen 8. Tabla Límites de exposición de radiación según órganos
15Nº34. Agosto de 2019
Imagen 7. Tabla Factores de calidad según el tipo de radiación
INDICADORES DE POBREZA ENERGÉTICA.
Débora Diana Borrego Gálvez. Ingeniería Química Industrial.
Nº de Imagen. Explicación. Si la imagen no es
original nuestra debemos poner:
Ref: el origen, la web, el libro, etc.
za energética en un país. Aunque
corresponde al cuarto grupo la
tarea de aportar cifras concretas,
la calibración que estos datos
empíricos aportan ha de basarse
en la información que los otros
tres grupos de indicadores apor-
ten. El trabajo de Phimister et al.
(2014) en el que analiza el nivel
de solapamiento entre las pers-
pectivas objetiva y subjetiva de la
pobreza energética en España
aporta mucha luz en este sentido.
El presente informe se nutre en
gran medida de trabajos previos
que han profundizado en algunos
de los tres primeros grupos de
indicadores. Mención especial
merecen los dos informes de la
ACA para España y los trabajos
realizados por el proyecto euro-
peo EPEE (European Fuel Po-
verty and Energy Efficiency).
Este último utilizó estadísticas de
la UE sobre la renta y las condi-
ciones de vida (EU - SILC) para
Francia, Bélgica, Italia, España y
Reino Unido para analizar la
realidad de la pobreza energética
en los países mencionados. Su
estudio se centró principalmente
en los siguientes 3 indicadores,
que podemos encuadrar en el
segundo y tercer grupo anterior-
mente expuesto, a saber:
- Incapacidad para mantener el
hogar por encima de una tempe-
ratura mínima de confort.
- Atrasos en las facturas de servi-
cios energéticos.
- Presencia de goteras en el te-
cho; humedad en las paredes,
suelo o cimentaciones; o podre-
dumbre en marcos de ventanas.
En un primer análisis vemos que
no es fácil encontrar un patrón
común a estos res indicadores. Si
nos detenemos en el primero, el
más cercano a la problemática de
la pobreza energética, paradójica-
mente parece que la zona medite-
rránea y la península de los Balca-
nes, con temperaturas más eleva-
das que el norte de Europa, son
las que presentan un mayor por-
centaje de hogares que se consi-
deran incapaces de mantener una
temperatura suficientemente cáli-
da dentro del mismo. Según este
indicador, España se encuentra
por debajo de la media Europea
(8% frente a 10,8%).
En el segundo indicador, el que
hace referencia a la presencia de
deuda o retrasos en los pagos de
los servicios energéticos, los paí-
ses que presentan un peor com-
portamiento son los del este,
siendo Grecia (con un 45,3%) el
más destacado. En esta ocasión la
media en la UE y la española
coinciden en el 11,9%. Se trata de
información muy interesante pe-
ro que difícilmente aporta al estu-
dio de la pobreza energética
Se trata de indicadores objetivos,
cuantitativos y basados en la du-
pla ingresogasto energético. Sin
embargo, si analizamos los estu-
dios realizados en Europa sobre
pobreza energética, nos damos
cuenta de que estos no son los
únicos tipos de indicadores que
se han utilizado. Siguiendo a
Heindl (2013):
- Estudios subjetivos y cualitati-
vos realizados por las propias
personas afectadas.
- Estudios subjetivos y cualitati-
vos realizados por terceros.
- Indicadores objetivos y cuanti-
tativos no basados en ingresos-
gastos (por ejemplo, humedades,
incidencia de moho en la vivien-
da o datos epidemiológicos).
- Indicadores basados en ingreso-
gasto.
Lo ideal, tal y como señala
Heindl (2013), es que todos estos
indicadores fuesen tenidos en
cuenta a la hora de abordar el
estudio de la situación de pobre-
16 Nº34. Agosto de 2019
Por su parte, los informes de la
ACA dieron un paso más. En
primer lugar, tomando la infor-
mación de la Encuesta de Condi-
ciones de Vida (ECV), calcularon
los mismos indicadores que el
EPEE para España y sus CC.AA,
pero en este caso a nivel de hogar
y no de ciudadano. En segundo
lugar, a partir de datos de la EPF,
calcularon el indicador del 10%
de Boardman para toda España y
para sus Comunidades Autóno-
mas. Cimentado sobre la solidez
de estos trabajos previos, el pre-
sente informe se centrará en el
cuarto grupo de estudios, los ba-
sados en indicadores objetivos de
ingreso-gasto, añadiendo además
un análisis econométrico que
busca identificar a los consumi-
dores vulnerables.
Como se comentó anteriormente,
existen diferentes opciones para
estos indicadores, y la elección de
uno u otro no está exenta de difi-
cultades. Por ello se realiza a con-
tinuación una reflexión crítica
sobre cada uno de los mismos,
que sirve para argumentar su
elección en el trabajo empírico.
 Indicadores basados en la
Regla del 10%
De acuerdo con este indicador,
un hogar está en pobreza energé-
tica si ha de dedicar más del 10%
de sus ingresos a pagar unos ser-
vicios energéticos adecuados.
Esta regla se afianzó en Reino
Unido a partir de los trabajos de
Boardman (1991) y ha sido el
indicador de pobreza energética
oficial en Reino Unido desde el
2001 hasta el 2013, año en que se
publicó el documento “Pobreza
Energética: un marco para futu-
ras acciones”, en el que se revisó
toda la estrategia y se escogió un
nuevo indicador, el LIHC (Low
Income High Cost). No se pue-
den negar una serie de virtudes al
indicador del 10%. Se trata de un
indicador simple, fácil de comu-
nicar y relativamente versátil des-
de un punto de vista pragmático.
Sin embargo también adolece de
importantes desventajas que han
sido ampliamente puestas de ma-
nifiesto en la literatura. Las críti-
cas son fundamentalmente debi-
das, por un lado, a su excesiva
sensibilidad a los precios de la
energía, infraestimando la escala
del problema cuando los precios
son bajos y sobreestimándola
cuando son altos, y, por otro, al
porque el indicador de deuda es
básicamente un indicador de po-
breza general.
Finalmente, el tercer indicador
muestra una distribución más
uniforme. Muchos países euro-
peos se encuentran en torno al
15% de hogares con deficiencias,
siendo la media en la UE de
15,7% y la española del 16,7%.
Este es sin duda un resultado
interesante, pero que en este caso
se refiere más a eficiencia que a
pobreza energética.
Vemos, por tanto, que las esta-
dísticas que aporta la EU-SILC,
por sí solas, no son suficientes
para el estudio de la pobreza
energética. No en vano, estas
medidas han sido ampliamente
criticadas en la literatura tanto
por su carácter subjetivo, pues
permite calificar como pobres
energéticos a diferentes colecti-
vos en función de las diferentes
percepciones, como por ser indi-
cadores binarios incapaces de
recoger algún tipo de gradación
de la situación de pobreza ener-
gética que atraviesa el hogar.
3. ¿De qué depende la pobreza energética?
Ref: www.eco-circular.com
La pobreza energética. Origen, causas y reto.
Ref: www.eco-circular.co
17Nº34. Agosto de 2019
son bajos y sobreestimándola
cuando son altos, y, por otro, al
carácter arbitrario en la fijación
del umbral en el 10%, un umbral
que se justificó en la coyuntura
socio-económica del Reino Uni-
do a comienzo de los 90, una
realidad que no tiene por qué
coincidir con la de otras situacio-
nes espaciales y temporales.
La experiencia de años de aplica-
ción ha mostrado que este um-
bral del 10% incluyó un número
significativo de hogares que no
eran pobres energéticos, como
hogares de renta alta con casas
ineficientes. Un estudio que pone
de manifiesto con claridad las
dificultades de este indicador es
el de Heindl (2013) para Alema-
nia. En dicho estudio, que com-
para diversos indicadores de po-
breza energética, el indicador del
10% es considerado un valor atí-
pico, ya que sitúa el fenómeno de
la pobreza energética por encima
del 25%, valor muy superior a lo
que se obtiene con otros indica-
dores. Para entender mejor estas
críticas conviene analizar las justi-
ficaciones iniciales que llevaron a
la elección del 10% como indica-
dor de referencia para el Reino
Unido. En los trabajos pioneros
los problemas de los falsos posi-
tivos y de los falsos negativos
respectivamente, siendo estos
últimos, según teorías de la justi-
cia, mucho más importantes para
el caso de la pobreza energética.
Esta reflexión de Schuessler abre
el debate de los indicadores rela-
tivos y absolutos de pobreza, un
debate que excede los objetivos
del presente informe pero que
requiere al menos ser menciona-
do. Desde nuestro punto de vis-
ta, la problemática de la pobreza
energética es una cuestión de tipo
normativo, o dicho de otra mane-
ra, de límites absolutos. El hecho
de que el conjunto de la sociedad
mejore o empeore su comporta-
miento agregado en esta cuestión
no hace que un hogar concreto
entre o salga en pobreza energéti-
ca. No queremos decir con ello
que una medida relativa de la po-
breza no sea importante, sino que
lo que refleja es más bien de-
sigualdad y no tanto pobreza co-
mo tal. Por eso, la propuesta de
Schuessler de buscar una justifi-
cación normativa al indicador del
10% nos parece muy acertada. La
gran ventaja que aporta este indi-
cador es justamente esa, que se
trata un indicador absoluto que
sitúa el umbral de la pobreza
energética en un valor que solo
tiene que ver con el peso de la
energía en la propia economía
familiar. Lamentablemente, la
arbitrariedad del límite elegido, el
10%, hace que surjan otro tipo de
problemas como la incorpora-
ción de un gran porcentaje de
falsos positivos, algo que los de
este estudio empírico para Espa-
ña pone bien de manifiesto.
de Boardman, en los que utilizó
datos de 1988, el indicador del
10% representaba, por un lado, la
media de gasto en energía del
30% de los hogares más pobres
en Gran Bretaña, y, por otro,
aproximadamente dos veces la
mediana del porcentaje de gasto
energético de todos los hogares.
En un primer momento, fue este
segundo hecho el que se conside-
ró más relevante y sirvió para
consolidar el indicador, a pesar
de que esas condiciones tan solo
reflejaban la coyuntura de Reino
Unido a finales de los años 80.
En relación a esta elección,
Schuessler (2014) afirma que, si
destacamos esta capacidad del
indicador del 10% de aproximar-
se al gasto medio de un porcenta-
je concreto de los hogares más
pobres del país y no de toda la
población (primera coincidencia
en el trabajo de Boardman), el
indicador cobra una nueva di-
mensión. A partir de ahí ensaya
una justificación normativa para
el indicador basada en el concep-
to de los servicios energéticos
‘adecuados’, y propone mecanis-
mos de truncado y de pondera-
ción que modifican al indicador
del 10% poniendo solución así a
4. Evolución de la tasa de pobreza energética en el Reino Unido por medio del
enfoques de gasto y renta domestica. Ref: www.cienciasambientales.org
18 Nº34. Agosto de 2019
Resultados de este estudio empí-
rico para España pone bien de
manifiesto.
Estos dos hechos unidos, a saber,
la conveniencia por un lado de
optar por un indicador absoluto
de pobreza energética, y la nece-
sidad por otro lado de buscar una
alternativa al indicador del 10%
que no presente esos problemas
de arbitrariedad y falsos positi-
vos, nos llevará a definir el MIS
como la alternativa más adecuada
de indicador de pobreza energéti-
ca.
 Indicadores 2M
Al igual que en el caso del indica-
dor del 10%, las críticas sobre la
familia de indicadores 2M
(nomenclatura introducida por
Schuessler, 2014) se centra en la
arbitrariedad de su elección. Pero
comencemos primero comparan-
do la propia familia de indicado-
res. La mayoría de los investiga-
dores involucrados en cuestiones
de pobreza energética coinciden
en señalar que los indicadores
basados en la mediana son más
apropiados, desde el punto de
vista estadístico, que los basados
en la media. Esto se debe a que la
media es más sensible a los valo-
res atípicos y a los cambios de
hábitos. De esta forma, si em-
pleáramos un indicador de po-
breza energética basado en la me-
dia de consumo energético, en el
caso hipotético de que la franja
más acomodada de la población
incrementara su consumo ener-
número de estos que se encontra-
ría en pobreza energética de
acuerdo con el criterio 2M dismi-
nuiría, algo que resulta contra-
intuitivo. Es decir, no parece te-
ner mucho sentido que se pueda
bajar el número de hogares por
debajo del umbral de la pobreza
energética obligándoles a todos a
pagar una cantidad fija adicional
por sus servicios energéticos. De
hecho, desde el punto de vista
regulatorio esto es algo claramen-
te a evitar ya que se trata de una
ruptura de la regla de Sen por la
cual todo indicador de pobreza
ha de aumentar cuando disminu-
yen los ingresos de una persona.
Con el caso de los indicadores
2M esto es justamente al revés, y
no solo con las distribuciones de
gasto energético actual, sino tam-
bién con las de porcentaje de gas-
to energético, afectando así a los
cuatro indicadores 2M.
 Indicadores basados en el
MIS
Un estándar mínimo de vida o
MIS, utilizando sus siglas inglesas
(Minimum Income Standard)
según Moore (2012), hace refe-
rencia a aquella renta mínima
de un hogar que permita a sus
integrantes optar a las oportuni-
dades y elecciones que, a su vez,
les posibiliten una integración
activa
gético de una manera sustancial,
ello repercutiría directamente en
el umbral y sacaría de la pobreza
energética a un grupo de pobla-
ción más pobre cuyos hábitos no
se han modificado en absoluto y
que de hecho sigue bajo el um-
bral de pobreza energética. Otra
razón para preferir la mediana a
la media es de tipo moral. Las
distribuciones de gastos energéti-
cos suelen estar desviadas a la
derecha, precediendo en estos
casos la mediana a la media. Op-
tar por la mediana en lugar de la
media en estos casos otorga a los
hogares con menos ingresos y un
consumo energético alto el bene-
ficio de la duda.
Con lo anterior parece claro que
es más conveniente optar dentro
de la familia de indicadores 2M,
por aquellos basados en la media-
na, pero aún queda por analizar
las críticas de fondo a todo el
conjunto de indicadores.
Volviendo al análisis de la distri-
bución de gasto energético, se da
la paradoja de que si añadimos
una unidad de gasto energético
adicional a todos los hogares, el
“Se estima el porcentaje de hogares en pobreza energética situados entre el 60% y el 100%
de la renta mediana equivalente ”-
5. Definición de las medidas de pobreza energé-
tica y resultados para España en 2013
19Nº34. Agosto de 2019
estrategia en Reino Unido en la
lucha contra la pobreza energéti-
ca. Un hogar se definiría como
pobre energético según el indica-
dor LIHC cuando sus ingresos se
encontrasen por debajo de un
umbral de pobreza determinado
y cuando sus gastos energéticos
fueran superiores a otro umbral
de gasto energético. Obviamente,
el uso de este indicador exige
definir ambos umbrales, lo que
no es tarea fácil. Con respecto al
primero, la aproximación utiliza-
da por Hills es la del 60% de la
mediana equivalente de ingresos
después de restar los gastos de la
vivienda y los gastos energéticos
modelados equivalentes. Para el
segundo umbral Hills usó la me-
diana equivalente de gasto en
energía calculado sobre el total de
hogares.
Una de las ventajas de esta apro-
ximación es que permite estable-
cer umbrales relativos.
 Indicadores AFCP
Otra alternativa, presentada tam-
bién por Hills (2012), es el AFCP
(After Fuel Cost Poverty), que
define la pobreza energética co-
mo aquella situación en la que la
renta equivalente del hogar sin
costes de energía ni de vivienda
es menor que el 60% de la me-
diana de la renta equivalente sin
costes de energía y vivienda de
todos los hogares.
Este indicador permite identificar
a los hogares pobres cuya situa-
ción se ve empeorada por los
costes de la energía, si bien pre-
senta el inconveniente de clasifi-
car como pobres energéticamente
a prácticamente todos los hoga-
res con ingresos muy bajos, inde-
pendientemente de sus necesida-
des energéticas (Legendre y Ricci,
2014). Este defecto se detecta
con claridad en los hogares tipo
‘D’ de la Figura 10. Uno de ellos
representa un hogar clasificado
tipo “cero emisiones” y, a pesar
de ello, pobre energético según el
indicador. Es claro que ese hogar
está en situación de pobreza, pe-
ro su problema no es específica-
mente energético aunque esto no
implique que no necesite apoyo
en ese sentido también.
En resumen, este indicador es
útil para identificar aquellos ho-
gares frontera, en los que los gas-
tos energéticos los sitúan por
debajo del umbral de la pobreza
energética. Su principal problema
es que se encuentra fuertemente
influenciados por la renta del ho-
gar, lo que dificulta distinguir
hogares pobres energéticos de
hogares con bajos ingresos en
decilas de renta muy bajas.
activa en la sociedad.
Es interesante observar que esta
definición no es neutra desde el
punto de vista ético ya que opta
por un planteamiento utilitarista,
muy enraizado en el ámbito an-
glosajón, y no por un plantea-
miento deontológico o normati-
vo que apele a la dignidad de to-
da persona en la línea de la Con-
vención de los Derechos Huma-
nos o de la mayoría de las consti-
tuciones vigentes.
Una vez obtenido el MIS, la for-
ma de traducirlo en un indicador
de pobreza energética es:
[Ingresos del hogar] - [Costes de
vivienda] - [MIS equivalente] >
Gastos energéticos del hogar
Si esta desigualdad no se cumple,
el hogar se encontraría en situa-
ción de pobreza energética.
 Indicadores LIHC
El siguiente indicador, el LIHC
(Low Income High Cost), ha sido
propuesto por Hills (2012) y
constituye la base de la nueva
“[Ingresos hogar] - [Costes vivienda] - [MIS equivalente] > Gastos energéticos del hogar”
6. % de hogares en pobreza energética en fun-
ción de su nivel de renta equivalente. 2013
Ref: www.funcionnaturgy.org
20 Nº34. Agosto de 2019
pendiente (situación de pobreza
energética del hogar) en función
de otras variables independientes
(características socioeconómicas
del hogar).
A modo de conclusión de este
apartado, dedicado al análisis de
los diferentes indicadores que se
han venido usando para estudiar
la problemática de la pobreza
energética, destacamos algunos
mensajes. El primero es que para
reflejar adecuadamente la pobre-
za energética es necesario que los
indicadores tengan en cuenta el
nivel de renta del hogar y no solo
su nivel de consumo.
Además, para que realmente indi-
quen pobreza, los indicadores
más adecuados son los absolutos
y no los relativos2 ya que estos
últimos miden más bien desigual-
dad y no pobreza. Un último
mensaje se refiere a la necesidad
de un análisis en profundidad de
los resultados que permita aislar
los falsos positivos
y los falsos negativos que los in-
dicadores pueden suministrar y
que distorsionarían la descripción
de la realidad que buscan reflejar.
 Conclusión
La herramienta más importante la
forma de medir la pobreza ener-
gética es un estudio estadístico.
Los resultados de la medición
subjetiva de la pobreza podrían
ser útiles en la evaluación de la
evolución en el tiempo o cuando
la comparación entre países. La
principal desventaja de este mé-
todo es el hecho de que la fórmu-
la totalmente objetiva para la me-
dición de la pobreza sería muy
complicada si se tomó en consi-
deración todas las diferencias que
existen en las demanda.
las diferentes demandas de los
habitantes
 . Análisis econométricos
Añadimos finalmente este tipo de
análisis que no buscan obtener
un indicador determinado que
refleje la situación de pobreza
energética en un área determina-
da, sino que intentan identificar
qué colectivos se encuentran en
una situación de mayor vulnera-
bilidad a la pobreza energética.
Los estudios de Legendre y Ricci
(2014) para Francia, y de Miniaci,
Scarpa y Valbonesi para Italia
(2014) son buenos ejemplos de
este tipo de análisis.
Estos análisis econométricos sue-
len desarrollar un modelo que
pretende cuantificar la influencia
que determinados condicionantes
demográficos, socioeconómicos y
físicos ejercen en la probabilidad
de que un hogar, que a priori no
esté en pobreza energética, caiga
por debajo del umbral de la mis-
ma. A ese efecto es habitual el
uso de modelos de regresión lo-
gística y complementarios log-
log. El objetivo de estos análisis
de regresión es predecir
el resultado de una variable de-
8. El grave problema de la pobreza energética
Ref: www.certificadosenergeticos.com
REFERENCIAS Y
BIBLIOGRAFÍA:
Romero J.C., Linares P. y López
Otero X., (2014). Análisis
económico y
propuestas de actuación.
Pobreza Energética en España.
Spirkova D., Zubkova M.,
7. Evolución del indicador de pobreza energética con el MIS equivalente
Ref: www.funcionnaturgy.org
21Nº34. Agosto de 2019
en que las consumimos actual-
mente. El carbón y el petróleo,
que ya han perdido gran parte de
su hegemonía, ceden cada vez
más terreno ante fuentes solares,
eólicas e hidroeléctricas, y los
nuevos métodos de almacena-
miento, como las pilas de hidró-
geno y el almacenamiento poten-
cial, sientan la base de la revolu-
ción verde, el nuevo modelo de
producción, sostenible y distri-
buido, que coge fuerza entre los
consumidores finales.
Sin embargo, esta tendencia que-
da apartada en ciertos sectores de
la sociedad en los que, por sus
especiales características, son
muy proclives a beneficiarse de
sus grandes ventajas.
En las fuerzas armadas, donde
gran cantidad de efectivos se en-
cuentran desplegados en zonas
con largos periodos de sol y un
alto índice de días despejados, la
energía solar se postula como una
buena candidata para la cogenera-
ción eléctrica y el abastecimiento
de las bases, mientras que la ge-
neración eólica podría suplir al
contingente en los periodos de
baja producción solar, como las
noches o los días nublados, don-
de la demanda puede ser mayor,
pues se requiere de iluminación
extra.
“La energía y la persistencia conquis-
tan todas las cosas” - Benjamin
Franklin. Esta poderosa cita nos
recuerda que, el trabajo constante
y el afán de superación son el
único método para conseguir
nuestros objetivos. Sin embargo,
también puede aplicarse a la ener-
gía eléctrica. En la sociedad, con-
tar con una fuente fiable y segura
es lo que permite mantener el
ritmo de vida y la evolución tec-
nológica de nuestra especie, mo-
tor de nuestra economía.
Desde hace años, sabemos que
las fuentes energéticas llamadas
“convencionales” tienen los días
contados, al menos de la manera
22 Nº34. Agosto de 2019.
LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN EL FUTURO DE
LAS FUERZAS ARMADAS.
ANTONIO ENRIQUE GONZÁLEZ REINA. INGENIERO TÉCNICO INDUSTRIAL, ESPECIALIDAD ELECTRICIDAD.
costes de adquisición son mucho
menores que los de la instalación
renovable. Sin embargo, tenemos
que tener en cuenta el consumo
de gasoil / gasolina que se produ-
ce durante el uso del generador
que, para equipararse a la instala-
ción solar, debería funcionar una
media de 4 horas diarias durante
entre 20 y 25 años. El consumo
en € por día sería el producto del
número de horas de funciona-
miento, el consumo por hora y el
precio del combustible, conside-
rándolo en 1,1€ /l, se tendría
que:
Si consideramos que el coste de
mantenimiento de la instalación
solar en unos 60€/ mes, y el del
grupo en 15€ al mes, podemos
observar en la gráfica de la ima-
gen 2 que el coste de adquisición
se compensa en aproximadamen-
te 2 años, contando estas instala-
ciones tienen un tiempo de vida
mucho mayor.
Evidentemente, este es un méto-
do de aproximación al coste muy
simplificado, que no tiene en
cuenta las características de la
producción de cada tipo de ener-
gía, como por ejemplo.
- El grupo electrógeno se puede
usar durante más horas al día.
- El transporte de la instalación
no se ha incluido en los gastos,
siendo un factor muy decisivo.
- El mantenimiento requiere de
personal especializado en los
equipos, que puede no ser fácil
de encontrar para energías reno-
vables.
Las energías renovables y el
largo plazo:
Las energías renovables, con sus
altos costes de adquisición e ins-
talación, pueden parecer, a priori,
una mala alternativa al uso de
energías convencionales, más
sencillas y, en primera instancia,
más económicas. Se puede esti-
mar el coste inicial de una instala-
ción fotovoltaica de unos 5kW
pico de potencia en:
- Inversor: 700 €
- Regulador: 300 €
- Baterías: 1200 €
- Generadores solares: 2300 €
- Cableado y estructuras: 1000 €
- Otros: 500€
Siendo el total de unos 6000€.
Sin embargo, para un grupo elec-
trógeno de estas características
(5kW), el precio rondaría los
1400€, resultando en un ahorro
de unos 4600€. Si a esto suma-
mos que la instalación fotovoltai-
ca necesita de una instalación
más compleja y de un cierto man-
tenimiento, es evidente que los
Imagen 2. Costes simplificados de una instalación solar frente a un grupo electrógeno con combustibles.
Ref: Elaboración propia.
23Nº34. Agosto de 2019.
Imagen 1. Placas solares.
Ref: pixabay.com
para el abastecimiento, total o
parcial, con energías renovables.
- Pequeños aparatos electróni-
cos. La alimentación de móviles,
tablets, portátiles y ordenadores
se podría cumplir con una insta-
lación solar adecuada a la canti-
dad y curva de consumo, redu-
ciendo así el gasto en combusti-
bles.
- Telecomunicaciones. Aunque
son un punto sensible que re-
quiere de medios adicionales, las
comunicaciones se beneficiarían
en gran medida de las energías
renovables. No sólo podrían me-
jorar su autonomía, sino que tam-
bién se podría ampliar la potencia
de los aparatos con un peso simi-
lar (menores baterías), y posibili-
taría su carga desde puntos de
generación instalados en los
vehículos e instalaciones que
contaran con estos medios.
- La energía propia del comba-
tiente. El soldado del futuro está
cada vez más conectado. Contar
con un suministro de energía du-
rante las horas centrales del día,
donde se produce gran parte de
su movimiento y trabajo, serviría
para incrementar su rendimiento
y proporcionarle nuevas capaci-
dades, principalmente de comu-
nicaciones, en el armamento y de
supervivencia (calefacción).
- Vehículos con generadores.
Los vehículos serían uno de los
campos con más recorrido den-
tro de la instalación de energías
renovables. Su capacidad de mo-
vimiento les proporcionaría la
posibilidad de servir de puntos de
recarga móviles o fijos, sin nece-
sidad de gastar más energía que la
que se requiere para moverse en
el terreno. Un diseño eficiente
permitiría el plegado de las insta-
laciones para su transporte, y se
podría mejorar la respuesta ante
fallos en la batería del vehículo
instalando un sistema de arran-
que mediante la generación reno-
vable.
Todos estos campos se podrían
aprovechar de sistemas de gene-
ración auxiliares, que proporcio-
narían capacidades de trabajo
mejoradas y notables reducciones
de los gastos en combustible, así
como disminuirían la dependen-
cia de los canales de suministro
de combustible.
Las energías renovables como
generación paralela en las
FFAA.
La sustitución de las energías
convencionales por energías re-
novables requiere de un salto de
fe. En situaciones como las que
nuestras fuerzas armadas viven,
depender exclusivamente de las
condiciones climatológicas para
la supervivencia se hace impensa-
ble. Sin embargo, existe una ma-
nera de generar energía que po-
dría satisfacer dos condiciones al
mismo tiempo; Asegurar los re-
cursos vitales mediante la genera-
ción convencional mientras se
cubren partes no esenciales con
generación renovable.
De todos los sistemas y dispositi-
vos con los que cuentan las fuer-
zas armadas desplegadas, varios
de ellos son buenos candidatos
24 Nº34. Agosto de 2019.
Imagen 3. Vehículo militar.
Ref: Pixabay.com
“Los pequeños aparatos, las telecomunicaciones, los vehículos y los combatientes son
buenos candidatos para el abastecimiento renovable”
Debemos recordar que la estabili-
zación de la región es uno de los
objetivos más importantes de
nuestros ejércitos.
- Vehículo solar o generador
distribuido. Como se ha comen-
tado anteriormente, los vehículos
son firmes candidatos a la adap-
tación de energías renovables. Ya
existen proyectos dentro de di-
versos ejércitos en los que se tra-
ta de incorporar esta forma de
generación, siendo los drones un
punto muy a tener en cuenta. Los
requisitos de espacio y de manio-
brabilidad exigen investigación en
el campo de la compacidad de los
materiales y elementos generado-
res, así como la resistencia a im-
pactos o cualquier otra agresión a
la que pudieran estar expuestos.
La instalación de inversores co-
nectados directamente a la placa
solar transformaría el vehículo en
una base de carga móvil.
- Mochila con generación so-
lar. Los último trabajos con ma-
teriales de generación solar están
dando a luz tejidos capaces foto-
voltaicos, así como finas láminas
capaces de doblarse para su
transporte y almacenamiento. La
aplicación de estas tecnologías al
combatiente dotaría a este de una
fuente segura, limpia y transpor-
table de energía, de cara a su uso
en el armamento, las comunica-
ciones o supervivencia.
- Aerogenerador portátil. De
igual manera que se hablaba de
dotar a los elementos de un equi-
po o patrulla con formas de auto-
generación de energía solar, ha-
cerlo con elementos eólicos per-
mitiría reducir el periodo de au-
sencia de generación, minimizan-
do la necesidad de baterías para
almacenamiento y uso posterior.
También podrían aplicarse dichos
generadores eólicos a las estacio-
nes semifijas o fijas, como méto-
do de cogeneración o de amplia-
ción de servicios (acceso a ilumi-
nación, agua caliente durante la
noche, etc…).
- Ayudas a la construcción. Si
capacitamos a nuestros ingenie-
ros con sistemas de generación
renovable, permitiremos que
desarrollen su trabajo de manera
más limpia y eficiente.
.
Posibles proyectos.
Se puede intuir que la tecnología
civil no siempre es apta para su
uso en zonas en conflicto o con
condiciones especialmente adver-
sas, como las que nuestras fuer-
zas armadas tienen que superar
durante sus despliegues. Existen
varios proyectos que se podrían
desarrollar para un uso bélico,
como serían:
- Plantas solares / eólicas. La
creación de plantas de generación
distribuida en zona de operacio-
nes cumpliría un doble propósito.
En primer lugar, serviría para el
abastecimiento de las fuerzas
propias y aliadas durante el perio-
do de misión, permitiendo un
mayor grado de funcionamiento
y menor dependencia de fuentes
exteriores. Sin embargo, es útil
estudiar su impacto posterior al
despliegue, pudiendo ser una for-
ma de mejorar la imagen del ejér-
cito en el país anfitrión, a través
del impulso económico que el
mantenimiento y uso de la planta
daría a la zona y a sus habitantes.
Imagen 4. Dron.
Ref: Pixabay.com
25Nº34. Agosto de 2019.
Imagen 5. Explicación. Planta de generación
eólica
Ref: Pixabay.com
“Una planta renovable serviría una doble función—Abastecer a las fuerzas y
posteriormente impulsar económicamente la región.
propio personal (aunque se cuen-
ta con una gran red de empresas
externas para el mantenimiento
de sistemas complejos o propie-
tarios), se debe introducir en los
cálculos el precio de sustitución
de las piezas y materiales averia-
dos y, más importante aun, el
coste de la formación del perso-
nal que se encargará de dicha tec-
nología. A día de hoy, aunque
nuestro ejército tiene suficiente
personal técnico como para man-
tener su amplio inventario, capa-
citar a dicho personal para nue-
vos sistemas es un proceso lento
y costoso.
- La investigación y las paten-
tes. Para poder contar con mate-
riales y dispositivos de primer
nivel, es necesario una de dos
cosas: Desarrollarlos o disponer
de dinero para comprarlos. Si
nuestras Fuerzas Armadas no
pueden disponer de personal e
instalaciones que investiguen so-
bre estas tecnologías, el gasto de
adquisición se dispara.
- El transporte a zona de ope-
raciones y el abastecimiento.
La adquisición, el mantenimiento
y el desarrollo son solo la primera
parte del gasto en nuevas tecno-
logías. Transportar los materiales
y las piezas de repuesto, contar
con un stock mínimo, gestionar
dicho stock y mantenerlo en con-
diciones de uso en zona de ope-
raciones supone un consumo de
recursos y personal que se tendría
que destinar a esta tarea. La red
de suministro del Ejército tam-
bién debería adaptarse a las nue-
vas necesidades.
- La dependencia del clima. Si
bien, como se comentaba al prin-
cipio del artículo, las zonas de
operaciones suelen tener condi-
ciones propicias para las energías
renovables, la dependencia del
clima para el funcionamiento
normal de las instalaciones es un
factor muy negativo en la genera-
ción, llegando a impedir el nor-
mal funcionamiento de los siste-
mas alimentados en caso de no
contar con fuentes de repuesto.
El adecuado dimensionamiento
de los sistemas a instalar reduciría
el impacto significativamente.
- El transporte en el terreno.
Aunque no aplica, por razones
obvias, a los vehículos, el trans-
porte de los dispositivos a pie
por el personal afectaría al rendi-
miento de estos, que dispondrían
de menos espacio y menos capa-
cidad de carga. Sería necesario
estudiar como se podría reducir
Los problemas de las renova-
bles.
Como se ha visto, el campo de
las energías “limpias” dispone de
amplio margen para introducirse
en las Fuerzas Armadas. Su uso
podría llevar a nuevas formas de
moverse por el terreno, a una
mejora de la capacidad de com-
bate y la calidad de vida de las
unidades, a un incremento de la
reputación de nuestras fuerzas e,
incluso, a la asistencia posterior a
las zonas de conflicto. Sin embar-
go, este tipo de tecnologías cuen-
tan con varias contras importan-
tes a la hora de su implantación.
- El coste. En este apartado hay
que notar que, si bien los costes
de adquisición se reducen diaria-
mente gracias al desarrollo de la
tecnología y a la investigación en
esta materia, el coste de manteni-
miento permanece constante, e
incluso se incrementa según fina-
liza la vida útil de los materiales.
Aunque el mantenimiento de los
materiales de las fuerzas armadas
corresponde, normalmente, a su
Imagen 6. Gotas de lluvia sobre panel fotovol-
taico.
Ref: Pixabay.com
Imagen 7. Piezas de repuesto.
Ref: Pixabay.com
26 Nº34. Agosto de 2019.
La incorporación de las energías
renovables a las Fuerzas Armadas
se hace cada vez más necesaria,
teniendo en cuenta la mayor con-
cienciación sobre el clima y la
naturaleza y en aras de preservar
nuestros ecosistemas. Si, además,
pueden proporcionar nuevas ca-
pacidades de combate o mejorar
las existentes, a la vez que se fo-
menta la creación de nuevas em-
presas y el crecimiento de econo-
mías locales en zonas de conflic-
to, se puede ver que su uso sería
altamente beneficioso.
Sin embargo, para su correcta
implantación será necesaria la
realización de estudios sobre el
impacto del mantenimiento y
abastecimiento, recopilación de
datos climáticos de las zonas de
operaciones, dimensionamientos
correctos de los sistemas, vías de
abastecimiento de energía alter-
nativas ante contingencias, y la
creación de una red de empresas
asociadas para poder llevarlo a
buen puerto.
Puede que, en el futuro próximo,
veamos vehículos solares reco-
rriendo las zonas de operaciones.
el contenido de la mochila de los
combatientes introduciendo estos
dispositivos, para ver si el balance
final sería positivo y redundaría
en una menor carga con mayor
capacidad de supervivencia, o si
por el contrario sería un lastre.
- La obsolescencia de los siste-
mas. Estos nuevos elementos
dejarían obsoletos a multitud de
sistemas actuales, que harían ne-
cesario revisar los almacenes del
ejército y que tardarían en elimi-
narse de los procedimientos ac-
tuales de las unidades. Además,
las nuevas tecnologías deberían
ser sustituidas periódicamente
por otras mejores y más moder-
nas, en el continuo ciclo de mejo-
ra del ejército. Para mejorar este
problema, es importante contar
con un plan económico de larga
duración y con objetivos claros
en Defensa.
27Nº34. Agosto de 2019.
REFERENCIAS Y
BIBLIOGRAFÍA:
- Aitex. Investigación sobre
tejido fotovoltaico. https://
cutt.ly/Fe71yht. 2013.
- Galán, David. Proyecto
ATHEMTO (Vehículo híbrido
URO VAMTAC): https://
cutt.ly/pe72LTk. 2019.
Imagen 8. Soldados embarcando.
Ref: Pixabay.com
INTRODUCCIÓN
El misil es una de las armas por excelencia de la guerra
moderna. Con su capacidad de autopropulsión y su
sistema de guiado, un misil es capaz de atacar a cual-
quier tipo de objetivo, desde aquellos situados en tierra
o en el mar a satélites en órbita alrededor del planeta y
misiles intercontinentales, a cientos de kilómetros de
altitud.
Uno de los sistemas más impor-
tantes del misil, probablemente
el más importante junto al siste-
ma de guiado, es el sistema pro-
pulsivo. Un misil utiliza los mis-
mos tipos de sistema propulsivo
que puede utilizar cualquier ae-
ronave, con algunas considera-
ciones. Por ejemplo, la naturale-
za de un misil como arma de un
solo uso, (y cuyo motor solo
tiene que estar activo por un
tiempo que va desde los segun-
dos hasta unas pocas horas),
simplifica el diseño con respec-
to a una aeronave cuyo motor
debe funcionar miles de horas.
Los tipos de motor más impor-
tantes son el motor cohete, el
estatorreactor (o ramjet) y el
turborreactor (turbojet).
Como concepto previo, es necesa-
rio definir el impulso específico. Este se define como el
período en segundos durante el cual 1 kg de masa de
propelente es capaz de producir un 1kg de empuje. Así,
a mayor sea este valor, mejor será el propelente, que
será capaz de llevar el misil más lejos para el mismo
peso.
Con esto, pasaremos ahora a estudiar estos diferentes
métodos de propulsión.
TURBORREACTOR
El turborreactor es un tipo de motor utilizado en prác-
ticamente todas las aeronaves con propulsión de reac-
ción. Su funcionamiento, simplificado e idealizado, se
puede ver en la imagen 1, y se resume en:
1. El aire del exterior entra por la toma de aire.
2. El aire se comprime isentrópicamente en el compre-
sor, incrementando su presión y
temperatura. Nótese que el pro-
ceso isentrópico implica que
entropía del sistema se mantie-
ne, además de ser un proceso
adiabático, en el que no se inter-
cambia calor ni energía con el
exterior. En un caso real, el
proceso nunca es perfectamente
isentrópico.
3. En la cámara de combustión,
se añade combustible atomiza-
do a la corriente de aire, y se
produce su combustión, incre-
mentándose drásticamente la
temperatura, pero sin cambio
de presión.
4. La corriente que sale de la
cámara atraviesa una turbina
que extrae energía del fluido de
forma isentrópica. Esta turbina
está conectada con el compre-
sor, y todo el trabajo extraído se utiliza para comprimir
el aire que entra al motor.
5. El aire atraviesa una tobera que convierte parte de su
energía térmica en energía cinética, incrementando la
velocidad del fluido.
Este diseño básico se puede aumentar de varias for-
mas. Una opción es la adición de otro eje, teniendo así
un eje interno a mayor velocidad para mayores relacio-
nes de compresión
COMPARATIVA DE SISTEMAS PROPULSIVOS PARA
MISILES
ALEJANDRO OCHAGAVÍA ALONSO. INGENIERO AERONÁUTICO.
28 Nº34. Agosto de 2019
Imagen 1. Misil de crucero Tomahawk en vuelo, propulsado
por un turborreactor.
Ref: https://ukdefencejournal.org.uk/
Imagen 2. Esquema de funcionamiento de un turborreactor.
Ref: en.wikipedia.org
un eje interno a mayor velocidad para mayores relacio-
nes de compresión, y un eje externo a menor veloci-
dad. También se puede hacer un motor turbofan aña-
diendo un “fan” en la entrada de aire, que será un com-
presor de tamaño mucho mayor que el motor que per-
mite acelerar más cantidad de aire y hace el motor más
eficiente, aunque para la propulsión de misiles, lo más
común es la utilización de turborreactores simples.
El turborreactor es muy eficiente para velocidades sub-
sónicas, y se mantiene relativamente eficiente hasta
Mach 2. Luego, este alcanza sus límites físicos en torno
a Mach 3,6, aunque su límite práctico hoy en día es
algo menor, en torno a 3,3. Al intentar superar estas
velocidades, se encuentra que no se es capaz de fabri-
car una turbina que soporte las temperaturas extremas
de salida de la cámara de combustión con los materia-
les disponibles, incluso utilizando refrigeración.
En misiles, este tipo de propulsión se suele utilizar en
misiles subsónicos de largo alcance, por ejemplo, para
uso contra objetivos estacionarios o que se muevan
lentamente, para los cuales el tiempo hasta el ataque no
sea crítico. Ejemplos de esto son misiles de crucero de
ataque a tierra (como el Taurus KEPD) y misiles anti-
buque (como el Harpoon).
Sin embargo, sí que existen algunos misiles supersóni-
cos con propulsión a turborreactor. Ejemplos de estos
son los misiles de crucero AGM-28 Hound Dog y SSM
-N-9 Regulus II (ambos de los años 1950 y de diseño
estadounidense), y algo más recientemente el SS-N-19
Shipwreck, un misil antibuque soviético de finales de la
Guerra Fría. Aun así, hoy en día prácticamente la tota-
lidad de las aplicaciones son para misiles subsónicos, ya
que un motor cohete o un ramjet son más eficientes en
régimen supersónico.
MOTOR COHETE
Un motor cohete es un motor de reacción en el que
tanto el combustible como el oxidante están conteni-
dos en el propio motor, por lo que no requieren de aire
de la atmósfera. Es el tipo de motor más simple ya que
solo requiere de una cámara de combustión donde se
quema el propulsante, y una tobera donde este se ace-
lera.
Según el propulsante, los motores cohete se pueden
clasificar en motores cohete de propulsante sólido, y de
propulsante líquido. En el primer caso, se da forma al
propulsante durante la fabricación dentro de la cámara
de combustión, y
esta ya no se modi-
fica. Por tanto, estos
motores no permi-
ten variar el empuje
proporcionado ni
apagarse tras el en-
cendido. En el se-
gundo caso, se utili-
za un propulsante
líquido que se alma-
cena en tanques se-
parados, y se ali-
menta en la cámara
de combustión.
Aunque ofrecen un
impulso específico algo mayor y permiten el control
del empuje y el apagado, son mucho más complejos,
por lo que no tienen uso en misiles, excepto en algunos
misiles balísticos intercontinentales.
Analizaremos ahora los motores cohete de propulsante
sólido. Aunque no permiten el control del empuje, sí se
puede dar forma al propulsante (llamado “grano”) den-
tro de la cámara para que el empuje varíe de forma pre-
determinada. Esto interesa a menudo para crear perfi-
les de empuje como por ejemplo “boost-sustain”, que
consisten en que el empuje sea mucho mayor al princi-
pio (boost), acelerando el misil rápidamente, y luego
haya un quemado más lento y prolongado que manten-
ga la velocidad adquirida durante más tiempo y alcance
(sustain). Por supuesto, también se podrá crear cual-
quier tipo de patrón, como por ejemplo boost-sustain-
boost, que acelera el misil otra vez al final del quema-
do.
Así, surgen dos tipos de motor. Los motores cohete de
quemado radial tienen un interior hueco, lo que deja
una superficie de grano muy grande que permite un
quemado rápido con gran empuje. Los motores de
quemado longitudinal, por otro lado, se van quemando
desde atrás hacia adelante. Como la superficie de que-
mado es muy pequeña, la velocidad de quemado será
menor y el motor proporcionará menos empuje, pero
durante más tiempo.
Luego, aunque no entraremos en detalle en esta parte,
la forma interior del grano en un motor de quemado
radial también puede modificarse para ajustarse el em-
puje durante el vuelo. Algunos ejemplos de formas de
Imagen 3. Dos formas de grano. En la superior, se
tiene un quemado radial con un boost inicial rápido, y
un sustain relativamente rápido. En la inferior, se
tiene un boost inicial relativamente rápido, y quemado
lento longitudinal
Ref: George P. Sutton, Oscar Biblarz, Rocket propul-
sion elements 9th Ed.
29Nº34. Agosto de 2019
vada: Entre estos se encuentran misiles tierra-aire
(MIM-104 Patriot), aire-aire (AIM-120 AMRAAM),
misiles portátiles (FIM-92 Stinger, MILAN), misiles
aire-superficie de hasta medio alcance (AGM-88
HARM). Además, los motores cohete también son el
sistema propulsivo más común en misiles balísticos, ya
que pueden proporcionar el empuje en un tiempo re-
ducido, y no requieren de aire exterior.
ESTATORREACTOR
El estatorreactor, también conocido por su nombre en
inglés, ramjet, es otro tipo de motor de reacción que
utiliza aire de la atmósfera. En vez de utilizar un com-
presor y una turbina para comprimir el aire, un estato-
rreactor utiliza la propia velocidad que tiene el aire de
entrada para la compresión del aire. Esto implica que
un ramjet es incapaz de funcionar a velocidad cero y a
velocidades pequeñas, ya que si el aire no tiene una
cierta energía cinética , no se comprimirá lo suficiente y
el empuje creado será demasiado pequeño para superar
la resistencia aerodinámica. El funcionamiento del
ramjet se puede ver en la imagen 4, y se resume en:
1. El aire a alta velocidad entra por el difusor, decele-
rándose y comprimiéndose.
2. Este aire se mezcla con combustible y se quema en
una cámara de combustión, incrementando su tempe-
ratura
3. El aire atraviesa una tobera que convierte parte de su
grano se pueden apreciar en la imagen 3.
Y finalmente, cabe destacar que es posible la utilización
de varias etapas, es decir, varios motores cohete, de
forma que cuando se queme el primero, este se des-
prenda y se encienda el segundo, y así sucesivamente.
Los motores multietapa se aplican a sistemas de largo
alcance con mucho peso, y ofrecen la ventaja de que, al
separarse en varios motores, se puede eliminar parte
del peso del sistema propulsivo durante el vuelo. Así,
por ejemplo, se tendría una etapa principal con mucho
empuje, que quemaría durante unos segundos y luego
se desprendería, dando paso a etapas con menos em-
puje, pero teniendo ya una velocidad inicial mayor pro-
porcionada por la anterior etapa, y sin el peso de esta.
El número ideal de etapas es entre 2 y 3, dependiendo
de la trayectoria, y no siendo nunca práctico utilizar
más de 4. Por supuesto, esto aumenta la complejidad,
el coste, y el peso de lanzamiento del misil, por lo que
solo se utilizan para sistemas de largo alcance y balísti-
cos.
Los motores cohete presentan así varias ventajas:
- Son la alternativa más barata.
- Ofrecen la mayor aceleración de cualquier sistema.
- Se pueden almacenar durante largos periodos de
tiempo con poco mantenimiento (para combustible
sólido).
- Propulsión casi independiente de la atmósfera.
- Son aplicables a misiles de todos los tamaños, desde
misiles portátiles de pocos kilos hasta misiles intercon-
tinentales de decenas de toneladas.
La principal desventaja es que, al tener que llevar su
propio oxidante (dependiendo del combustible utiliza-
do, puede significar que más del 90% del propulsante
es oxidante y sólo menos del 10% es combustible),
tienen un impulso específico muy bajo que limita su
alcance.
Con todo esto, se puede llegar a la conclusión de que
los motores cohete son ideales para sistemas de corto a
medio alcance, que requieran una aceleración muy ele-
30 Nº34. Agosto de 2019
Imagen 4. Esquema de funcionamiento de un estatorreactor de combustión
subsónica.
Ref: en.wikipedia.org
“Se puede llegar a la conclusión de que los motores cohete son ideales para sistemas de
corto a medio alcance”-
energía térmica en energía cinética, incrementando la
velocidad del fluido.
Al ser un sistema sin partes móviles, es más simple y
barato que un turborreactor, lo cual es de interés en
motores para misiles que obviamente son de un solo
uso.
En la gran mayoría de los estatorreactores, el aire se
decelera a velocidades subsónicas para la combustión.
Sin embargo, también interesa mencionar el estato-
rreactor de combustión supersónica, conocido por su
nombre inglés scramjet (acrónimo de Supersonic Com-
bustion Ramjet). El funcionamiento de este es análogo
al ramjet, pero el aire no se decelera hasta régimen sub-
sónico en ningún punto. Se puede ver un esquema en
la imagen 5. Dado que también requiere extraer energía
del aire para comprimirlo, pero sin llegar a decelerarse
a menos de Mach 1, este motor solo es capaz de operar
a velocidades muy altas (entre Mach 4 y 9, siendo más
eficientes a partir de Mach 5), que hacen su uso poco
práctico en la mayoría de los casos. Hoy en día, prácti-
camente solo tiene usos experimentales, aunque Rusia
ha desarrollado recientemente el misil antibuque 3M22
(SS-N-33) Zircon, que según fuentes rusas alcanza ve-
locidades de Mach 8-9 y tiene un alcance estimado de
250 km a 500 km, pudiendo extenderse hasta 1000 km
si se lanzara en trayectoria balística. A día de hoy
(diciembre de 2019) el misil se encuentra en pruebas y
se espera su entrada en uso durante los próximos años.
Como ya se ha mencionado, un estatorreactor no fun-
ciona a velocidad cero, y a velocidades pequeñas no es
capaz de superar la resistencia aerodinámica. Por esto,
se suele combinar con un motor cohete (llamado
booster) que lo acelerará hasta la velocidad óptima de
funcionamiento (que estará entre Mach 2,5 y Mach 5),
para luego activarse el estatorreactor y mantener esta
velocidad.
El diseño de este propulsor adicional también es im-
portante. El diseño más simple es la adición de un mo-
tor cohete detrás de la tobera del estatorreactor. Cuan-
do este motor cohete se consuma, se desprenderá del
misil, y se encenderá en estatorreactor. El problema
que presenta este sistema es que aumenta bastante la
longitud del arma y el peso de lanzamiento, ya que se
requiere llevar el peso de otro motor con otra cámara
de combustión adicional. Aunque esto no es un gran
problema en sistemas de lanzamiento terrestres o mari-
nos, sí es más importante para sistemas de lanzamiento
aéreo, que requieren minimizar la masa y tamaño del
misil.
Así, un sistema de mucho interés es un motor consis-
tente en una combinación de un cohete y un estato-
rreactor. Aquí se distinguen dos sistemas diferentes. El
“cohete-estatorreactor integral” y el “cohete aumenta-
do por aire”. El primero sería la conversión de la cáma-
ra de combustión en un cohete de combustible sólido.
Es decir, la cámara estará llena de propulsante sólido
antes del lanzamiento, que se quema primero para ace-
lerar el misil, y cuando este se acaba, se permite la en-
trada de aire y combustible, y la cámara vacía se utiliza
como cámara de combustión para el estatorreactor.
Este sistema presenta el mayor número de ventajas de
cualquier alternativa de booster, teniendo una longitud
adecuada, un diámetro pequeño, un peso reducido, una
baja complejidad y por tanto bajo precio, y ofreciendo
baja resistencia aerodinámica tanto en vuelo del misil
como mientras es transportado por una aeronave. Un
esquema de un cohete-estatorreactor integral se puede
ver en la imagen 6.
El sistema de cohete aumentado por aire es un cohete
de combustible sólido en el que el propulsante es rico
Imagen 5. Esquema de funcionamiento de un estatorreactor de combustión
supersónica (scramjet)
Ref: en.wikipedia.org
31Nº34. Agosto de 2019
“la tecnología scramjet, si se llega a perfeccionar, permite fabricar misiles con velocidades
máximas de hasta Mach 9.”-
A más altitud siem-
pre se forman estelas
de condensación) y
son baratos, disponi-
bles en grandes canti-
dades, no se conge-
lan excepto a tempe-
raturas muy bajas, y
son relativamente
seguros. Su desventa-
ja es un bajo rendi-
miento volumétrico y
másico (es decir, pro-
ducen poco calor por unidad de volumen y de masa. A
menudo, en un misil, el volumen es más restrictivo que
la masa, aunque se han de minimizar ambos), por lo
que requerirán de más propulsante. Una alternativa son
los combustibles líquidos para cohetes, como el RJ-4,
RJ-5, RJ-6 y RJ-7. Ofrecen una mejor eficiencia y man-
tienen la baja observabilidad a baja altura, pero presen-
tan el problema de que se solidifican a temperaturas no
muy bajas (del orden de -30 °C). Por esto, son poco
utilizados, ya que la integración de calentadores de
combustible en un misil es impráctica. Como última
opción, están los combustibles para cohetes de com-
bustible sólido (HTPB, aluminio, grafito, magnesio,
boro…), y las mezclas de estos con hidrocarburos. Es-
tos son aplicables a cohetes aumentados por aire y pre-
sentan un rendimiento volumétrico muy elevado, pero
exceptuando el HTPB, todos producen un humo de
escape muy visible, que es indeseable en misiles moder-
nos.
Típicamente los motores de tipo estatorreactor se utili-
zan para misiles de medio alcance y velocidades relati-
vamente elevadas (Mach 3-4), como en misiles de cru-
cero. La alta velocidad de los estatorreactores los hace
deseables como motores para misiles antibuque, ya que
interesa minimizar el tiempo de reacción que un navío
tendrá para interceptar un misil entrante. Así, muchos
misiles antibuque rusos/soviéticos como el P-270/SS-
en combustible (tiene más combustible del necesario),
y además se permite la entrada de aire a través del
cohete. Así, primero se produce la combustión de par-
te del combustible sólido con el oxidante que lleva el
propio motor, luego estos gases de salida (aún ricos en
combustible) se mezclan con aire del exterior y se pro-
duce la combustión del resto del combustible. Dado
que parte del oxidante se coge del oxígeno de la atmós-
fera, el sistema es más eficiente que un cohete de com-
bustible sólido. La principal desventaja que tiene es
que, a velocidades bajas, cuando poco aire pasa a través
del cohete, se estará expulsando gran cantidad de com-
bustible sin quemar, que lo hará poco eficiente en la
fase de aceleración.
Aunque estos dos sistemas son muy eficientes, presen-
tan también la desventaja de una complejidad adicional,
ya que tanto el difusor (toma de aire) como la cámara
de combustión y la tobera han de diseñarse para poder
operar a un rango de velocidades y condiciones mayor.
Para finalizar, cabe destacar que estos motores permi-
ten el uso de una gran variedad de combustibles, desde
hidrocarburos a metales, y mezclas de ambos. La pri-
mera opción son hidrocarburos clásicos para turbo-
rreactor, de tipo queroseno, que se queman limpiamen-
te (no producen residuos, por lo que el misil no dejará
una gran estela que sea fácil de observar a baja altitud.
Imagen 6. Esquema de un estatorreactor-cohete integral. Primero se quemaría el combustible (que se ve rallado en la imagen, y
luego se utilizaría la misma cámara como cámara de combustión para la operación del estatorreactor.
Ref: SUTTON, George P, BIBLARZ, Oscar, Rocket propulsion elements.
32 Nº34. Agosto de 2019
“La alta velocidad de los estatorreactores los hace deseables como motores para misiles
antibuque, ya que interesa minimizar el tiempo de reacción que un navío tendrá para
interceptar un misil entrante. ”-
utilizan este tipo de propulsión. Desde la guerra fría,
también aparecieron misiles de varios tipos (tierra-aire
de corto y medio alcance, misiles de crucero interconti-
nentales), pero en general estos fueron una minoría.
Para finalizar, cabe mencionar que, recientemente, el
misil aire-aire de medio alcance MBDA Meteor, de
diseño europeo, también ha entrado en servicio con un
cohete aumentado por aire.
COMPARACIÓN DE LOS DIFERENTES SIS-
TEMAS PROPULSIVOS
En resumen, la propulsión cohete es idónea para misi-
les de corto alcance. Son sistemas baratos, y que permi-
ten al misil acelerar rápidamente, incluso un boost de
unos pocos segundos puede llevar al misil a un régi-
men de Mach 3.
En el medio alcance, el motor cohete competirá con
los estatorreactores, que ofrecen un impulso específico
bastante superior a costa de más complejidad en el di-
seño, teniendo también una aceleración menor (menos
importante a mayor sea el alcance). Los estatorreacto-
res también son capaces de proporcionar empuje du-
rante más tiempo, mientras que los cohetes suelen apa-
garse tras unos pocos segundos, dejando luego al misil
planear hacia el objetivo. Siempre hay que destacar que
la tecnología scramjet, si se llega a perfeccionar y entra
en uso operacional, permite fabricar misiles con veloci-
dades máximas de hasta Mach 9.
Finalmente, en misiles de largo alcance los estatorreac-
tores tipo ramjet ofrecen una velocidad superior a un
alcance algo más limitado, mientras que los turborreac-
tores ofrecen el mejor alcance que puede ser de varios
miles de kilómetros, aunque esto será en régimen sub-
sónico, que dejará un amplio tiempo de reacción al ob-
jetivo.
En la imagen 7, se puede ver una tabla en la que se
comparan las características típicas de un misil con una
masa de 2000 lb (900 kg), en función del tipo de pro-
pulsión utilizado. Hay que tener en cuenta que estos
datos son orientativos, ya que siempre se puede au-
mentar más la velocidad a costa de alcance (un misil
aire-aire de corto o medio alcance puede llegar a Mach
4 sin problema, pero a costa de tener un alcance infe-
rior), y en función del diseño se pueden conseguir
prestaciones algo mejores o peores.
Además, el alcance de un misil puede variar enorme-
mente en función de las condiciones de lanzamiento.
Debido a la diferencia en la densidad del aire, y por
tanto en la resistencia aerodinámica, un misil lanzado a
20 km de altitud puede llegar a tener un alcance de más
de 100 km, mientras que el mismo misil lanzado a nivel
del mar puede no pasar de 20 km. Así, la altitud de lan-
zamiento y del objetivo también será importante, si se
intenta lanzar desde el nivel del mar a 20 km de altitud,
se perderá mucha energía cinética en ganar altitud y se
reducirá el alcance máximo. En el caso opuesto, el mi-
sil partirá con una cantidad de energía potencial que le
permitirá incrementar su alcance.
Con esto, se concluye que todos los sistemas de pro-
pulsión estudiados tienen su aplicación y seguirán sien-
do utilizados en el futuro, interesando prestar atención
a la tecnología scramjet en particular.
REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA:
- FLEEMAN, Eugene L. Missile Design and System
Engineering. Virginia, EEUU: AIAA Education Series,
2012.
- SUTTON, George P y BIBLARZ, Oscar. Rocket
Propulsion Elements, Canadá: Wiley, Novena Edición,
2016.
- https://en.wikipedia.org/ (solamente imágenes e
información básica)
33Nº34. Agosto de 2019
Imagen 7. Comparación de diferentes sistemas de propulsión para un misil. El alcance máximo del motor cohete sería con trayectoria balística, y sería menor en
trayectoria de crucero.
Ref. FLEEMAN, Eugene L,, Missile Design and System Engineering
Turborreactor
subsónico
Estatorreactor
(ramjet)
Estatorreactor
(scramjet)
Cohete de propulsante
sólido
Impulso específico 3000 s 1300 s 1000 s 250 s
Velocidad media (Mach temperatura estándar) 300 m/s
(0,88)
1060 m/s (3,1) 1830 m/s (5,4) 910 m/s (2,7)
Alcance máximo 3300 km 1500 km 570 km 460 km
Tiempo para volar 460 km 25 minutos 7 minutos 4 minutos 8 minutos
34 Nº34. Agosto de 2019
PROPUESTA DE CONSTRUCCIÓN DE CENTRO DE
ESTUDIOS BIOLÓGICOS EN LA ISLA DE
SAN BRUNO. AYAMONTE. HUELVA
FÉLIX ALVARO PAJARES RUIZ.
Ingeniero de Armamento y Construcción. Esp. Construcción y Electricidad
Arquitecto Técnico.
35Nº34. Agosto de 2019
36 Nº34. Agosto de 2019
Nº34. Agosto de 2019 37
38 Nº34. Agosto de 2019
Nº34. Agosto de 2019 39
40 Nº34. Agosto de 2019
Nº34. Agosto de 2019 41
42 Nº34. Agosto de 2019
Nº34. Agosto de 2019 43
BB77ISSN 2386-639X
9 772386 639006
34

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Análisis histórico de la Iglesia de Nuestra Señora de los Remedios y Castillo de Zuheros

  • 1. Biela 7.65REVISTA DEL MUNDO DE LA INGENIERÍA Y LA CONSTRUCCIÓN AÑO 6 NÚMERO 34 AGOSTO DE 2019 ISSN 2386-639X 9 772386 639006 PROPUESTA DE CONSTRUCCIÓN CENTRO DE ESTUDIOS BIOLÓGICOS ISLA DE SAN BRUNO. AYAMONTE. HUELVA. 34
  • 2. Página 4 Análisis histórico de la Iglesia de Nuestra Señora de los Remedios y Castilllo de Zuheros (Córdoba) Riesgos en el trascurso de un viaje planetario Tierra - Marte Página 16 Indicadores de Pobreza energética Página 10 2 CONTENIDO Nº34. Agosto de 2019
  • 3. Biela 7.65 constituye un órgano de expresión independiente de cualquier otro ente físico o jurídico, empresa, grupo o asociación. Dirección: L.T. de Garnez Consejo de Redacción: Carlos Arévalo, Juan José Manso, Débora Diana Borreguero, Daniel Almagro, Alejando Ochagavía, Antonio E. González, Félix Álvaro Pajares Editado en: Paseo de las Delicias. Madrid. Imprime: Centro de Impresión DaBe Biela 7.65 no comparte necesariamente las opiniones vertidas ni se responsabiliza de la autoría de los textos o imágenes incluidos en los artículos firmados por su Consejo de Redacción. Energías renovables en el futuro de las Fuerzas Armadas Página 28 Página 34 Propuesta de Construcción. Centro de Estudios Biológicos. Isla de San Bruno. Ayamonte. Huelva Comparativa de sistemas propulsivos para misiles Nº34. Agosto de 2019 3 Página 22
  • 4. El lado “Sur” es prácticamente inaccesible y consta de tres torres, dos esquineras y la del centro llamada la Torrecilla y dos lienzos de muralla. El lado “Oeste” también es invulnerable y posee tres torres de las cuales dos de ellas son esquineras y dos lienzos de muralla. El lado “Norte” es inexpugnable y tiene dos torres en la cerca de Este a Oeste de la que una es esquinera, y dos lienzos de muralla de los que uno de ellos entesta con el castillo que se encuentra a continuación y forma parte también del lado norte del recinto amurallado. La puerta de acceso al castillo a la que se accedería a través de la cuesta o camino del mirador, se sitúa en el lado “Este” del recinto amurallado único lado por el que es accesible al mismo, pues sus otros tres lados correspondientes al Norte, Oeste y Sur, como ya he- mos dicho, son prácticamente inaccesibles. Estaba situada en una torre de entrada de la que aún se conserva una cortina o lado de mampostería descon- certada de manera que se encuentra escondida en el lado sur de la torre de entrada, y no se observa confor- me se avanza de frente hacia la puerta de la cerca, sino lateralmente para ser mejor defendida por la propia Zuheros es una pequeña alquería, perte- neciente a la Cora de Elvira en Al-Andalus, aunque se en- cuentre más cerca de Qurtuba (Córdoba) capital del califato. Por la cabida y número de casas de su cerca debió te- ner unas 30 casas o vecinos y unos 120 habitantes. El lado “Este” del recinto único lado accesible, está formado, de derecha a izquierda, por el castillo y tres torres de las que dos son del propio castillo, la de acce- so al mismo y la del Reloj y dos lienzos de muralla, de- biendo haber existido delante de los mismos un “foso seco”, pues en caso contrario sería la cerca muy vulne- rable, y por otro lado su ejecución es fácil y económica. ANÁLISIS HISTÓRICO IGLESIA NTRA. SÑRA. DE LOS REMEDIOS Y DEL CASTILLO DE ZUHEROS CARLOS ARÉVALO CAMACHO. ARQUITECTO TÉCNICO E INGENIERO DE EDIFICACIÓN. Nº 1. Foto aérea de Zuheros. 4 Nº34.Agosto de 2019
  • 5. Como hemos señalado entrando por la puerta de la derecha, se accedía al castillo o fortaleza propiamente dicha protegida mediante una puerta de madera refor- zada con chapa y clavos de hierro, con sus goznes y quicialeras y sobre todo con las “retrancas” que la ha- cían prácticamente invulnerable y estaba protegida bajo un sencillo arco de herradura árabe con su alfiz, y con la escalera de madera replegable. La torre del reloj es la verdadera llave de acceso al cas- tillo y su misión es proteger la entrada y salida del mis- mo. A la izquierda de la puerta del castillo se accedía a tra- vés de otra puerta a la villa donde residía la población y a la entrada se encontraba el “al-bacar” o plaza de ar- mas en momentos de asedio. Aquí se refugiaba el gana- do y las personas que vivían diseminadas en los alrede- dores de la villa, con todas sus pertenencias, cuando tocaban a “rebato” indicando que se acercaba el enemi- go. En tiempos de paz servía como mercadillo, plaza o espacio de ocio, etc. Entrando a la villa, a la izquierda y apoyado su lado mayor en el propio muro de la cerca, y en dirección a la Meca (S-E), se situaba la mezquita con su pequeño pa- tio y alminar a los pies. La mezquita tras la toma de la villa de Zuheros (24 feb. 1241) se bendijo y se consagró a la Virgen María y más tarde también a San Matías apóstol, patrón de los car- pinteros y posteriormente se convirtió en atarazanas. Torre, el adar- ve y la torre del Reloj. Se encontraba a una altura de unos tres me- tros de la ra- sante del te- rreno, para evitar los ata- ques con arie- te y con acce- so mediante una escalera de madera replegable que ser- vía de doble protección a la verdadera puerta del casti- llo. Como ya hemos señalado y justificado, el lado este del recinto cercado de la alquería, debió de estar protegido por un “foso seco” u “hoyo de lobo”. Encima de la puerta de acceso al castillo, tendría la tradicional “ladronera” provista de saeteras y aspilleras en el suelo para hostigar al enemigo. Justo en la escalera de subida hacia el castillo, ya dentro de la torre tendría una “Buhera” en la planta alta, para continuar hostigando el acceso a los asaltantes. Finalmente desde las cubiertas de ambas torres y adar- ves de la muralla protegidos con almenas también se defendía implacablemente la puerta de entrada al casti- llo. Nº 3. Fachada principal del Castillo. Nº 4 Cúpula del Altar Mayor. 5Nº34.Agosto de 2019
  • 6. En virtud de ellas las fortificaciones, señoríos y defensa habían de quedar en poder del rey don Fernando, así como los tributos, regularmente en la cuantía con que los habían pagado al Miramamolín; los musulmanes podía marchar o seguir en sus casas y propiedades, reli- gión y administración de justicia ordinaria con entera libertad, y gobernarse por medio de sus <<alcayates>> y <<viejos de la aliama>>. Los cristianos se establecieron en Zuheros dentro del recinto amurallado de la villa y convirtieron la mezquita en iglesia con el nombre Santa María y bajo la advoca- ción de San Matías. Este hecho confirma por varios documento del Libro Visita de Iglesia del Siglo XVI: <<Luego visitó el cuerpo material de la dicha Yglesia la qual pequeña, baxa, angosta e mal traçada de dos naves sobre tres posteles con sus arcos que cayan en el es medio de la yglesia que quitan la vista al altar mayor el qual estava en un testero de la yglesia metido en el bazío de un arco en el qual estaba una imajen de Nues- tra Señora con su bendito Hijo mediana de bulto e ta- lla, rebelada y estofada y a un lado mirando al altar al isquierdo estava de bulto San Jerónimo e tallado y al dicho lado poco distante el sagrario con sus puertas doradas e pintadas>>. La iglesia vieja, estaba dentro del recinto de la cerca de la villa lo que se atestigua no solo por lo que escribía en el año 1793 el párroco de la villa Pedro José Poyato Cazorla sino por los datos que aporta una escritura del siglo XVI de la Capellanía de Antón de Córdoba y Iglesia Nues- tra Señora de los Reme- dios. Fernando III c o n q u i s t a Zuheros, los cristianos se establecen en el recinto mu- rado, al que llaman “villa” y convierten la mezquita en Iglesia pa- rroquial –La primera iglesia de Zuheros era una mez- quita con su alminar situada dentro de la cerca de la villa, después de someras reformas se transformó en un templo cristiano con dos naves… Parte de su solar fue convertido cementerio y osario en el siglo XVII y en el siglo XX en almacén o atarazana de la nueva y actual parroquia, templo construido a extramuros y utilizando lienzo fuerte de la muralla de la villa como muro occidental. Al conquistarse Zuheros por el rey Fernando III por pacto, la mezquita fue bendecida y convertida en tem- plo parroquial. En efecto después de la conquista de Córdoba en 1236 el rey vuelve a Córdoba acompañado de sus hijos Alfonso y Fernando. Llegó en febrero de 1240 y tuvo residencia en ella hasta marzo de 1241, por espacio de trece meses haciendo cabalgadas. Al parecer se trataba de conseguir el reconocimiento de los al- mohades en la Campiña, como el logrado en Sevilla. En todo caso la captura hubo de acabar con las esperanzas de algu- nos caídes, que determinaron incli- narse al rey castellano mediante pac- tos. Estos los otorgó el rey por carta plomadas que quedaron en poder de los respectivos arráeces, con cuya aquiescencia y la de los <<viejos de la aliama>> se acordaban las sumi- siones. Nº 6. Entrada principal y coro de la Iglesia. 6 Nº34.Agosto de 2019 Nº 5. Fachada principal de la Iglesia Ntra. Sñra. de los Remedios.
  • 7. Luisa de Córdoba en la que se dice que poseía una casa en la villa de Zuheros “dentro de los cercado en dicha villa, que tiene dos morales, que linda con la casa de Jerónimo Sánchez Pérez, y está enfrente de dicha igle- sia de Santa María. De 1600 hasta 1640 los Zuhereños una vez desapareci- do el reino moro de Granada deciden abandonar la villa y vivir fuera. Construyen una nueva Iglesia fuera de las murallas. Este solar de la iglesia de Santa María se convertiría en el siglo XVII una vez construida una nueva iglesia a extramuros, en “tarasana” es decir atarazana, una espe- cie de almacén, después de inaugurada la nueva iglesia en 1640. En una cata arqueológica realizada por la Escuela Ta- ller en 2007 se han exhumado restos óseos en el sub- suelo de la atarazana, lo que indica que fue una iglesia donde se enterraban los fieles. Esta atarazana no fue nunca capilla del Cementerio parroquial, camposanto construido en 1807 que pervivió hasta 1914 en que fue trasladado a su actual emplazamiento. La descripción de esta iglesia de Santa María confirma también que fue una mezquita: no estaba solada, no tenía tribuna, ni sacristía, ni coro étc. El techo estaba formado “por dos naves sobre posteles”. “Tenía dos puertas”. Las mismas que tuvo la atarazana, es decir una al sur, la actual entrada del Paseo, y otra al oeste, al actual paseo de la Constitución. Era una mezquita pobre, con dos naves y unos poste- les en medio, con orientación probable de norte a sur estando el muro de la qibla en el sur. La torre alminar estaría a conforme se entraba por la puerta de la villa y tras un pequeño patio se entraba en el oratorio. Tanto la mezquita como la cerca de la villa sería cons- truida durante la dominación almohade de al-Andalus a juzgar el lienzo de muralla que se extendía según el cu- ra Pedro José Poyato (1793) desde la “Torre” hasta el alcázar o castillo mayor. “Este último convertida en Torre del reloj partir de 1760”. En el año 2006 con motivo de hacer una hor- nacina, en el muro occiden- tal de la Iglesia parroquial de Nuestra Sra. De los Reme- dios de Zuhe- ros, para la imagen de la Virgen de la Aurora, se ha descubierto un trozo de mu- ralla, probablemente almohade, formada por una capa de mampuesto y de tapial de más de un 1,5m de espe- sor. “La torre antigua” era un alminar construido por los mudéjares al instalarse fuera del recinto murado de la villa después de 1241, es decir al conquistarse Zuheros por el rey Fernando III mediante pacto (pleitesías), pacto que les permitía practicar su religión, pero en el caso de Zuheros al estar su mezquita dentro del recinto amurallado tuvieron que edificar otra fuera de la cerca. De ella al abandonar los mudéjares Zuheros a fines del siglo XIII pervivió solo el alminar, el cual fue aprove- chado en siglo XVI para la nueva iglesia. –En 1254 tanto Zuheros como la alquería de Zuherete (Castillo de la Liendre– Llanos de San Cristóbal) eran ya parro- quias y su templo es probable fuera adaptación simple de una mezquita. Los moros construirían otra mezquita en el siglo XIII fuera del recinto amurallado, su alminar sería la torre antigua que ya abandonada existía todavía en 1580, junto a la muralla y que sería aprovechada como cam- panario para la nueva iglesia que se construyó aprove- chando el lienzo de la muralla en el siglo XVII. Esta mezquita quizás debería estar orientada como fue nor- ma habitual en las mezquitas de la capital cordobesa con el alminar en el ángulo NE del conjunto, en la confluencia de dos calles. Nº 7. Altar Mayor. 7Nº34.Agosto de 2019 Se han exhumado restos óseos en el subsuelo de la atarazana, lo que indica que fue una iglesia donde se enterraban los fieles.
  • 8. la cual en momentos de asedio pasaba a ser una plaza de armas. La Torre del Reloj era la más alta donde debía de en- contrarse el cuerpo de guardia o vigía, dada la magnifi- ca visibilidad en todas las direcciones. La Torre del Homenaje como todas las de Al-Andalus debería haber tenido tres plantas, la cual estaría ubicada en la parte Renacentista, esta torre no ha llegado a nuestros días. Fernando III el Santo conquista el Castillo y la Villa pasan a ser de Alonso Fernández de Córdoba que fue el único Señor de Zuheros que vivió y murió en el Cas- tillo. La ampliación renacentista debió llevarse acabo en la última etapa del Señor de Zuheros. En el siglo XVIII el Castillo recae en los Marqueses de Algarinejo y posteriormente en los Condes de Luque. El día 1 de Noviembre de 1755 llegó el Terremoto de Lisboa, y debido a que nos situamos en la misma placa tectónica, Zuheros se ve bastante afectado, destruyén- dose casi por completo el Castillo y varias casas del pueblo. Con las Cortes de Cádiz en 1812 se inicia la disolución de los Señoríos y la desamortización de los bienes de la nobleza. Se trata de un castillo de origen musulmán que fue re- formado a finales del siglo XVI (1576), dándole un aspecto palaciego renacentista, obra de Hernán Ruiz. La ausencia de sus señores le hizo caer en un estado de abandono, y ya en el siglo XVIII se convirtió en cante- ra y punto de aprovisionamiento de materiales para la construcción de las nuevas casas que el crecimiento poblacional demandaba. En 1760 la torre mayor del viejo castillo árabe se con- virtió en torre del Reloj, siendo restaurada en 1960, año del que data su aspecto actual. Su construcción aprovecha los propios accidentes del En este caso la mezquita ocu- paría el solar de la casa con- tigua con la actual iglesia por el sur que hay en la calle del Horno por la parte meri- dional de la sacristía y pa- tio de la torre. O bien esta mezquita tendría el alminar al SE para adaptarse a la topografía del casco urbano. Patologías de la iglesia En la iglesia actualmente están reformando el, anterior- mente reformaron la fachada que da al antiguo cemen- terio, llamado ahora “Paseo de la Constitución”, recu- briéndola de un tipo de piedra para darle el carácter antiguo que tenía anteriormente y en el cual aunque no han pasado muchos años desde su reforma podemos observar como el enfoscado que le dieron se está ca- yendo al igual que la pintura de la fachada a la que se entra a la “atarazana” debido seguramente a los cam- bios de temperatura y a las precipitaciones. En el inte- rior también podemos apreciar algunas de las humeda- des que han ido apareciendo con el tiempo. Castillo de Zuheros El Castillo se construye en el siglo IX por los musul- manes, se le llama Sujaira que significa piedra inexpug- nable y, la evolución de esta palabra da nombre al pue- blo, Zuheros. Eligen un lugar privilegiado desde donde dominan el territorio, seguros por su inaccesibilidad, controlan los caminos más transitados, desde Córdoba a Granada y desde Zuheros a Luque y más tarde a Do- ña Mencía. El Castillo consta con un recinto amurallado, el cual tenía torres esquineras. La puerta de acceso al Castillo está en el lado Este. A la villa, donde vivía la población, se accedía por otra puerta. Una vez dentro a la izquier- da se situaba la mezquita y en el centro había una plaza, Nº 8. Plano de la fortaleza. 8 Nº34.Agosto de 2019 Al Castillo de se le llama Sujaira que significa piedra inexpugnable.
  • 9. Los restos del palacio del siglo XVI se separan hacia el lado oeste, destacando por su perfecta fábrica de sille- ría. De esta época es igualmente la puerta principal, ocupando y cerrando un hueco de puerta musulmana, ubicada frente a la parroquia, que ofrece esquema adin- telado con dovelas marcadas y pilastras acanaladas. A ella se llega por una escalinata pegada al peñasco. Del castillo parte un lienzo murado jalonado de varias torres de las que una (La Torre) se ha conservado en relativo buen estado, incluso con parte de su merlatura original. Quedan restos más o menos evidentes de al- guna otra, elementos suficientes que muestran un siste- ma edilicio similar al que presenta el castillo. En el sector de La Torrecilla, con parte de la muralla descostrada por la erosión natural, y donde se muestra el migajón de la misma, se conservan las huellas de las tablas empleadas, bien en el sistema de andamiaje, o bien en la puesta en obra de la construcción que pudo recurrir al encofrado de la mampostería. La iglesia, cuyos restos se conservaron hasta el siglo XVIII, se edificó adosada intramuros a esta cerca, vin- culándose a la advocación de Santa María. Peñasco sobre el que se asienta, haciendo la fortaleza inexpugnable por sus flancos norte y oeste, mientras sus caras sur y este que contornean la plaza de la villa, permiten un fácil acceso. La construcción medieval es de mampostería enripiada con refuerzo de cantería en las esquinas, muy homogé- nea, a excepción del sector de acceso, que presenta un cambio no contemporáneo al resto de la obra y que bien pudiera corresponder a una remodelación poste- rior a la mitad del siglo XIV. La puerta no está a la altura de la rasante exterior sino en alto, por lo que en su día hubo que recurrir a un patín de acceso. La entrada, que estaba protegida por una puerta de hierro hasta el siglo XVIII, se conserva aún los encastres de varias ménsulas correspondientes a una defensa vertical o ladronera, disposición que po- siblemente se repetiría en una de las esquinas exterio- res. Ramírez de Arellano describe la existencia de un se- gundo acceso, una poterna a los pies de la peña, que comunicaría con el interior de la fortificación mediante una escalera tallada en la roca. La entrada enlaza con un empinado camino en recodo dominado por la torre del homenaje, que se levanta a la izquierda, que nos deja en una superficie interior expla- nada, en la que encontramos los restos de un aljibe y de una estancia rectangular, originariamente de dos plantas, que serviría como espacio poli funcional en su principio (refectorio, dormitorio, almacén,…) que se iría adaptando en su uso a las nuevas necesidades de la fortificación. La torre del homenaje es también de reducidas dimen- siones, tiene una estancia cubierta con una bóveda vaí- da que enlaza con la azotea. Nº 9. Aljibe interior del Castillo REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA:  Página web de Zuheros: www.zuheros.es  Cronista Antonio Arjona  Libro “Historia, paisaje y cultura de Zuheros”.  Museo Arqueológico 9Nº34.Agosto de 2019
  • 10. RIESGOS EN EL TRANSCURSO DE UN VIAJE INTERPLANETARIO TIERRA - MARTE JUAN JOSE MANSO ESCRIBANO. ING. MECÁNICA+MASTER ING. INDUSTRIAL Nº de Imagen. Explicación. Si la imagen no es original nuestra debemos poner: Ref: el origen, la web, el libro, etc. ción electromagnética, radiación espacial, meteoroides e ingravi- dez. A su vez, la radiación elec- tromagnética se compone de la radiación gamma, radiación ultra- violeta, radiación espacial, rayos cósmicos galácticos, viento solar y cinturones de Van Allen. Una vez conocidos los riesgos, el siguiente paso será estudiar los diferentes métodos de blindaje de la nave, que deben proteger a la tripulación tanto frente a la radia- ción como a los impactos. Una vez que la nave tripulada abandona la órbita baja terrestre (LEO), tanto la nave como la tripulación se encuentran expues- tos a una infinidad de riesgos en el espacio durante el período que dura el viaje. Por este motivo se debe diseñar la nave con las suficientes medi- das de protección para asegurar la salud de la tripulación y el cumplimiento de la misión. Estas medidas deben comprender ade- cuadamente las bases fisiológicas de las respuestas humanas, te- niendo en cuenta que muchos de los riesgos para la salud aumen- tan más rápidamente al principio de la misión, disminuyendo pro- gresivamente después de los pri- meros meses. Además, el análisis de estos ries- gos, tales como la radiación, (siendo este uno de los más peli- grosos en lo relativo al devenir de la misión) permite realizar ciertas mejoras en el blindaje de la nave. Radiación electromagnética. Ley del cuadrado inverso de la distancia La radiación electromagnética es una combinación de campos eléctricos y magnéticos que se propagan a través del espacio en forma de fotón (partícula porta- dora de energía de todas las for- mas de radiación electromagnéti- ca), no necesitando un medio material para propagarse. El foco de estas ondas electromagnéticas es el Sol y todas ellas viajan a la velocidad de la luz. (v=n·c=300.000 km/s) La diferencia de unas a otras se encuentra en la longitud de onda o frecuencia. La energía del fotón viene dada por la ecuación de Planck: (E=h·f) Donde h es la constante de Planck, h=6,62606957·10^-34 Js, f es la frecuencia (f=v/λ) y λ la longitud de onda. Una vez conocida la energía se puede determinar la intensidad. La intensidad de una onda es la cantidad de energía que atraviesa una superficie normal a la direc- ción de propagación en unidad de tiempo. La intensidad El viaje interplanetario entre la Tierra y Marte requiere de estu- dios de gran complejidad, ob- viando teorías utilizadas y funda- mentadas en el astro terrestre. Ya que uno puede pensar que la for- ma más acertada de viajar al pla- neta rojo es en línea recta desde la Tierra. Esta forma de pensar es un error, ya que este tipo de viaje supondría un mayor consumo de energía implicando un elevado coste de la misión. Por ello, la maniobra correcta es a través de la transferencia de Hohmann, donde la nave describe una órbita elíptica alrededor del Sol, tocan- do tangencialmente tanto la órbi- ta que desea abandonar (órbita terrestre) como la órbita que desea alcanzar (órbita marciana). Uno de los estudios más impor- tantes que ha de realizarse en un viaje de tales características, son los diferentes riesgos que la nave se va a encontrar durante el viaje interplanetario. Estos riesgos po- drán ser englobados principal- mente en cuatro grupos: radia- 10 Nº34. Agosto de 2019 Imagen 1. Erupción solar. Fuente: NASA
  • 11. cuerpo humano como materiales de poca densidad. Siendo la pro- babilidad de absorción propor- cional al grosor de dicha capa, implicando un decrecimiento exponencial de la intensidad: La radiación gamma estará pre- sente durante todo el transcurso del viaje, así como en el período que dura la estancia en Marte, ya que a diferencia de la Tierra no posee magnetosfera (región alre- dedor del planeta en la que el campo magnético desvía la ma- yor parte del viento solar, for- mando un escudo protector ante las partículas cargadas) exterior no pudiendo desviar dicha radia- ción. La protección frente a esta radia- ción se basará en métodos pasi- vos de materiales, así como en métodos activos. Los materiales empleados deberán poseer un alto número atómico y una alta densidad, como por ejemplo el agua o el polietileno. Estos mate- riales recubrirán la nave junto a la propia carcasa de la misma. La radiación gamma provoca la muerte de células del organismo siendo la más perjudicial de las radiaciones electromagnéticas.  Radiación ultravioleta La radiación ultravioleta es un tipo de radiación electromagnéti- ca de baja energía o no ionizante, cuya longitud de onda λ está comprendida entre 4·10^-7 y 1·10^-8 m. Esta radiación puede causar lesiones cutáneas o cam- bios degenerativos celulares. Al encontrarse la nave durante el viaje en el espacio o ser la atmós- fera muy tenue en el planeta mar- ciano, tanto la nave como la tri- pulación se ven sometidos a: Radiación ultravioleta larga o UV-A: responsable del envejeci- miento de la piel. (λ=4·10^-7 – 3,15·10^-7 m) Radiación ultravioleta media o UV-B: responsable de quemadu- ras. (λ=3,15·10^-7 – 2,8·10^-7 m) Radiación ultravioleta lejana, corta o UV-C: afecta a los teji- dos más externos del organismo. (λ=2,8·10^-7– 2·10^-7 m) Radiación ultravioleta de va- cío: solo se propaga en condicio- nes de vacío ya que es absorbida por el oxígeno y nitrógeno, disminuirá al alejarnos del foco, el Sol, al tener que repartirse por una superficie mayor, disminu- yendo la intensidad proporcional- mente a la distancia al cuadrado. Este resultado se enuncia habi- tualmente como la ley del cuadra- do inverso de la distancia. El efecto que producirá la radia- ción electromagnética sobre la nave dependerá de la longitud de onda. Un efecto ventajoso de esta radiación es la obtención de energía eléctrica a través de pane- les fotovoltaicos.  Radiación gamma La radiación gamma es un flujo de ondas electromagnéticas de alta energía o ionizantes. Al ser un tipo de radiación ionizante el átomo queda eléctricamente des- compensado, siendo superior el número de cargas positivas al de negativas, al haber introducido una carga neta dentro de un áto- mo neutro. Además, estas radia- ciones debido a su pequeña lon- gitud de onda (λ≈10·10^-12 m) son capaces de atravesar tanto el Imagen 3. Estructura de la magnetosfera terres- tre. Fuente: William Crochot Imagen 2. Tipo de radiaciones. Espectro visible por el ojo humano. Longitudes de onda Fuente: Horst Frank 11Nº34. Agosto de 2019
  • 12. provocando la muerte de células siendo la más dañina al poseer una longitud de onda menor. (λ=2·10^-7– 1·10^-8 m) La radiación ultravioleta es me- nos perjudicial que la gamma, por lo que las medidas de seguridad llevadas a cabo para dicha radia- ción sirven de igual medida para la ultravioleta.  Radiación infrarroja La radiación infrarroja es un tipo de radiación electromagnética de baja energía o no ionizante. Su longitud de onda λ está compren- dida entre 7·10^-7 y 0,001 m siendo emitida por cualquier cuerpo cuya temperatura sea su- perior a 0 ºK. El principal efecto de esta radiación es transmitir calor y elevar la temperatura del cuerpo sobre el cual está inci- diendo. La radiación infrarroja es menos perjudicial que la gamma, por lo que las medidas de seguridad lle- vadas a cabo por dicha radiación sirven para la infrarroja. partículas alfa (núcleos ionizados de helio-4), con una pequeña cantidad (alrededor del 1%) de núcleos más pesados, que se mueven a velocidades cercanas a las de la luz. El origen de estos rayos proviene de explosiones de supernovas en galaxias cercanas a la nuestra. Estos rayos cósmicos tienen la energía suficiente para modificar los componentes de circuitos electrónicos integrados, causando errores por ejemplo en dispositi- vos electrónicos de memoria o en la lectura incorrecta de datos en la CPU. El blindaje físico (métodos pasi- vos) y magnético (métodos acti- vos) de la nave hará que se mini- micen estos daños.  Viento solar El viento solar es un plasma po- co denso magnetizado, formado por un conjunto de partículas cargadas de protones, partículas alfa, iones pesados y trazas de núcleos de helio, con una densi- dad promedio durante el trayecto de la nave de 6 iones por centí- metro cúbico. Este viento solar se extiende por todo el sistema solar formando una región llama- da heliosfera. El viento solar se produce por el movimiento de la corona solar, por lo que su composición es la misma, siendo la velocidad que posee durante el transcurso del viaje de la nave alrededor de los 450 km/s. Ocasionalmente, el viento solar además propaga grandes estruc- turas de plasma escupidas por el Sol. Estas estructuras están for- madas por partículas altamente peligrosas (SPE) las cuales suelen ir asociadas con eyecciones de  Radiación espacial. Par- tículas cargadas En el espacio, más concretamen- te en el sistema solar por donde se moverá la nave, existen un tipo de partículas con carga eléc- trica denominadas de forma ge- nérica partículas cargadas. Estas partículas pueden ser iones, tal como una molécula o un átomo con un excedente o déficit de electrones en relación a los pro- tones, o también pueden ser par- tículas subatómicas (partículas más pequeñas que los átomos). A este conjunto de partículas carga- das se le puede ver formando un gas o un plasma. Si una de estas partículas carga- das atraviesa un campo magnéti- co, puede quedar atrapada por dicho campo, girando en espiral alrededor de las líneas del mismo.  Rayos cósmicos galácti- cos (GCR) Los rayos cósmicos galácticos (GCR) son partículas cargadas muy energéticas compuestas principalmente de protones y Imagen 4. Viento solar afectando a la magnetosfera terrestre. Fuente NASA 12 Nº34. Agosto de 2019
  • 13. masa coronal (CME). A pesar de ello, estos sucesos suelen ser muy poco frecuentes ya que durante los 11 años que dura el ciclo de actividad del Sol sólo suelen tener lugar una o co- mo mucho dos veces en todo ese tiempo, en un intervalo de 30 a 50 minutos durante el último año del ciclo. Actualmente nos en- contramos en el vigésimo cuarto ciclo solar desde que se tienen registros, y dicho ciclo solar co- menzó el 4 de enero de 2008. Por este motivo, la mejor manera de proteger la nave y la tripula- ción sería no efectuar la misión cerca del último año del ciclo que es cuando suelen tener lugar.  Cinturones de Van Allen Los cinturones de Van Allen son una capa formada por partículas cargadas que se extienden desde los 1000 km hasta los 60.000 km sobre la superficie terrestre. Esta región se divide en dos cinturo- nes, el exterior y el interior, y en- tre ambos cinturones existen car- gas debido a la atracción mutua entre cargas de distinto signo de los dos cinturones. Cinturón exterior: formado principalmente por electrones de alta energía (0,1—10 MeV) y di- versos iones como las partículas alfa. Su forma es toroidal o de plátano y se extiende desde los 13.000 hasta los 60.000 km. La fuente principal de estas partícu- las es el viento solar y la ionosfe- ra (capa de la atmosfera entre los ter, siendo un meteorito aquel meteoroide que colisiona con un planeta. El riesgo que posee la nave de colisionar con un meteo- roide a la hora de viajar entre la Tierra y Marte es muy reducido, disminuyendo la frecuencia de impactos con el cubo del diáme- tro del propio cuerpo. La media de la velocidad de los meteoroi- des es de 20 km/s. Para prevenir la nave de impactos sería conveniente realizar un es- tudio previo sobre el riesgo de posibles colisiones ante estos cuerpos. Para ello se evalúa la existencia de meteoroides duran- te el trayecto interplanetario. La complejidad de realizar este estu- dio previo desde la Tierra reside en la difícil detección de aquellos meteoroides que poseen un diá- metro inferior a 1 km, a no ser que haya una nave en el espacio que se encargue de ello.  Ingravidez La ingravidez o g-cero es aquella situación en la que un cuerpo no experimenta las fuerzas mecáni- cas que provocan la sensación de peso. Esta situación realmente no ocu- rre durante el viaje Tierra – Mar- te, ya que en sus proximidades la 80 y 500 km donde tiene lugar abundantes procesos de ioniza- ción). Cinturón interior: formado principalmente por protones de alta energía pudiendo llegar hasta 100 MeV. La fuente principal de estas partículas es la colisión de los rayos cósmicos con la atmos- fera, extendiéndose desde los 1000 hasta los 6000 km. Además de estos dos cinturones a veces aparece de forma periódi- ca un tercer cinturón que se en- cuentra entre el interior y el exte- rior actuando como zona de al- macenaje de los electrones de alta energía del cinturón exterior. La protección de la nave y tripu- lación ante estos cinturones será similar a la de la radiación elec- tromagnética.  Meteroides Un meteoroide es un cuerpo me- nor del sistema solar, provinien- do el 99,8% de ellos del cinturón de asteroides entre Marte y Júpi- “Actualmente nos encontramos en el vigésimo cuarto ciclo solar desde que se tienen registros. Dicho ciclo solar comenzó el 4 de enero de 2008” Imagen 5. Cinturones de Van Allen Fuente: Daniel Marín. Blog Eureka 13Nº34. Agosto de 2019
  • 14. de más de 72 horas, una vez que el cuerpo se ajusta al nuevo en- torno. A pesar de que estos efec- tos sólo duren dicho período de tiempo, en una misión como es el viaje a Marte, la caída libre e in- gravidez provocarán a largo plazo atrofia muscular y el deterioro del esqueleto, como consecuencia de haberse reducido el número de glóbulos rojos, así como pérdida de visión. Las medidas tomadas para redu- cir estos problemas se basan en hacer un mínimo de dos horas de ejercicio al día, además de crear una gravedad artificial dentro de la nave, haciéndola girar. Esta gravedad artificial no está exenta de problemas, ya que provocaría efectos secundarios como náu- seas, fatiga o alteración del sueño. Una vez conocidos todos los riesgos a los que se enfrenta tan- to la nave como la tripulación en un viaje interplanetario, se deben conocer aquellas protecciones que minimicen los riesgos. Por lo tanto, El blindaje de la nave se basará tanto en el uso de méto- dos pasivos consistentes en el uso de diferentes materiales pro- tectores, por ejemplo agua, hidró- geno o polietileno, además de la carcasa de aluminio de la propia nave, como en métodos activos. Los métodos activos se basan en diseñar un escudo de radiación eficaz para la nave, rodeándola de un campo magnético que pueda proteger el hábitat de la tripula- ción. El requisito que han de cumplir estos escudos ha de ser que la dirección del campo mag- nético se oriente en una dirección tal que las partículas cargadas no penetren en el hábitat, siendo las fuerzas de Lorentz sobre dichas partículas perpendiculares a la dirección del campo. A pesar de las diferentes configu- raciones que pueden realizarse en los métodos activos, siempre es- tarán basados una bobina super- conductora de grandes dimensio- nes. Las bobinas superconducto- ras no necesitan de ninguna fuen- te que las excite una vez que ya se encuentren en el nivel de funcio- namiento, ni requieren grandes cantidades de hierro para produ- cir las densidades de flujo reque- ridas. De esta manera se evita lanzar un mayor peso en el lanza- miento espacial. Otro sistema de protección que se debe tener en cuenta en un viaje de estas características, es la protección contra impactos. Por lo que a la hora de proteger la nave frente a un impacto ya sea de meteoroide o basura espacial (fragmentos de cohetes, tuercas, pernos, etc), lo más conveniente es una maniobra evasiva si dicho meteoroide posee un diámetro mayor de 10 cm cambiando la nave se encuentra bajo la influen- cia gravitatoria de cada planeta, y durante el período de trasferencia de Hohmann bajo la influencia gravitatoria del Sol. A pesar de ello, esta es mínima si se compara con la de la Tierra, por lo que sí se puede catalogar esta órbita semielíptica como zona de ingra- videz, mientras que cuando la nave orbita alrededor de la Tierra y Marte, la tripulación se encuen- tra en caída libre. La sensación que experimentarán los tripulan- tes será de estar cayendo conti- nuamente. Esta situación la des- cribe el astronauta español Pedro Duque como “la misma sensa- ción que cuando en la montaña rusa se suelta el gancho”. El problema más común en las primeras horas de caída libre se conoce como el síndrome de adaptación al espacio (SAS). Este síndrome provoca náuseas, vómi- tos, vértigo, dolores de cabeza y malestar en general. La duración de estos síntomas no suelen ser “Un límite razonable de dosis equivalente en el viaje interplanetario Tierra-Marte sería de 1 Sv durante el transcurso de la misión, junto con 0,05-0,1 Sv acumulados durante la EVAs” Imagen 6. Configuración de nave espacial con 6 bobinas superconductoras a su alrededor. Fuente : Daniel Marín. Blog Eureka 14 Nº34. Agosto de 2019
  • 15. cial si es adquirida en un plazo más corto de tiempo. Dosis equivalente (H): es una magnitud física que describe el efecto de los distintos tipos de radiaciones ionizantes sobre los tejidos vivos. Es el producto de la dosis absorbida (D), por el fac- tor de calidad (Q), el cual es pro- pio de cada tipo de radiación, y por un factor modificado (N), siendo para irradiación externa N=1. La unidad de dosis equiva- lente en el S.I es el Sievert (Sv). El límite de esta dosis equivalente a lo largo de toda la carrera del astronauta se basa en un riesgo máximo del 3% de poder fallecer por cáncer. Esta medida, además de depender de la naturaleza de los tejidos y de la edad al inicio de la exposición, depende tam- bién del sexo, ya que el límite de dosis en las mujeres es inferior al de los hombres, debido a la sensi- bilidad de los tejidos de las glán- dulas mamarias. La protección del astronauta me- diante el traje espacial, y de refu- gios blindados tanto en la nave como en la superficie de Marte, reducirán drásticamente estos valores ya que la penetración de rayos γ con una energía aproxi- mada de 0,2 MeV penetrará un 83% del grosor en el polietileno y un 75% en aluminio. Por lo que gracias a una adecuada protec- ción, un límite razonable de dosis equivalente en el viaje interplane- tario Tierra – Marte sería de 1 Sv durante el transcurso de la mi- sión, junto con 0,05 – 0,1 Sv acu- mulados durante la EVAs (actividad extra-vehicular: opera- ciones realizadas por el astronau- ta fuera de la nave). trayectoria de la nave momentá- neamente. En todo caso la nave ha de disponer de un escudo que la proteja de tales impactos. Es- tos escudos se llaman “escudos Whipple”. Este escudo consiste en un parachoques externo, usualmente de aluminio, que se sitúa a cierta distancia de la pared del módulo de la nave. Dicho parachoques rompe, funde o va- poriza el cuerpo al impactar con- tra él. Una vez conocidos los diferentes riesgos durante el viaje y los siste- mas de protección, se debe cono- cer cuánta radiación adquirirá el cuerpo humano. Para ello se van a estudiar las definiciones que describen la absorción de la ra- diación desde un punto de vista biológico. Dosis: es la cantidad de radiación absorbida por el tejido, actual- mente se mide en Gray (Gy). 1 Gy=1 J/kg= 100 RAD, siendo 1 RAD=1·10^-5 J/gramo. La dosis es mucho más perjudi- Imagen 9. Escudo Whipple utilizado en la sonda espacial Stardust. Fuente: NASA REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA: - NASA Johnson Space Center. Magnet Architectures and Active Radiation Shielding Study. Houston, Texas, 2012. - Blog Eureka. Daniel Marín - Blog La Ciencia de la Mula Francis. Francisco R. Villatoro Imagen 8. Tabla Límites de exposición de radiación según órganos 15Nº34. Agosto de 2019 Imagen 7. Tabla Factores de calidad según el tipo de radiación
  • 16. INDICADORES DE POBREZA ENERGÉTICA. Débora Diana Borrego Gálvez. Ingeniería Química Industrial. Nº de Imagen. Explicación. Si la imagen no es original nuestra debemos poner: Ref: el origen, la web, el libro, etc. za energética en un país. Aunque corresponde al cuarto grupo la tarea de aportar cifras concretas, la calibración que estos datos empíricos aportan ha de basarse en la información que los otros tres grupos de indicadores apor- ten. El trabajo de Phimister et al. (2014) en el que analiza el nivel de solapamiento entre las pers- pectivas objetiva y subjetiva de la pobreza energética en España aporta mucha luz en este sentido. El presente informe se nutre en gran medida de trabajos previos que han profundizado en algunos de los tres primeros grupos de indicadores. Mención especial merecen los dos informes de la ACA para España y los trabajos realizados por el proyecto euro- peo EPEE (European Fuel Po- verty and Energy Efficiency). Este último utilizó estadísticas de la UE sobre la renta y las condi- ciones de vida (EU - SILC) para Francia, Bélgica, Italia, España y Reino Unido para analizar la realidad de la pobreza energética en los países mencionados. Su estudio se centró principalmente en los siguientes 3 indicadores, que podemos encuadrar en el segundo y tercer grupo anterior- mente expuesto, a saber: - Incapacidad para mantener el hogar por encima de una tempe- ratura mínima de confort. - Atrasos en las facturas de servi- cios energéticos. - Presencia de goteras en el te- cho; humedad en las paredes, suelo o cimentaciones; o podre- dumbre en marcos de ventanas. En un primer análisis vemos que no es fácil encontrar un patrón común a estos res indicadores. Si nos detenemos en el primero, el más cercano a la problemática de la pobreza energética, paradójica- mente parece que la zona medite- rránea y la península de los Balca- nes, con temperaturas más eleva- das que el norte de Europa, son las que presentan un mayor por- centaje de hogares que se consi- deran incapaces de mantener una temperatura suficientemente cáli- da dentro del mismo. Según este indicador, España se encuentra por debajo de la media Europea (8% frente a 10,8%). En el segundo indicador, el que hace referencia a la presencia de deuda o retrasos en los pagos de los servicios energéticos, los paí- ses que presentan un peor com- portamiento son los del este, siendo Grecia (con un 45,3%) el más destacado. En esta ocasión la media en la UE y la española coinciden en el 11,9%. Se trata de información muy interesante pe- ro que difícilmente aporta al estu- dio de la pobreza energética Se trata de indicadores objetivos, cuantitativos y basados en la du- pla ingresogasto energético. Sin embargo, si analizamos los estu- dios realizados en Europa sobre pobreza energética, nos damos cuenta de que estos no son los únicos tipos de indicadores que se han utilizado. Siguiendo a Heindl (2013): - Estudios subjetivos y cualitati- vos realizados por las propias personas afectadas. - Estudios subjetivos y cualitati- vos realizados por terceros. - Indicadores objetivos y cuanti- tativos no basados en ingresos- gastos (por ejemplo, humedades, incidencia de moho en la vivien- da o datos epidemiológicos). - Indicadores basados en ingreso- gasto. Lo ideal, tal y como señala Heindl (2013), es que todos estos indicadores fuesen tenidos en cuenta a la hora de abordar el estudio de la situación de pobre- 16 Nº34. Agosto de 2019
  • 17. Por su parte, los informes de la ACA dieron un paso más. En primer lugar, tomando la infor- mación de la Encuesta de Condi- ciones de Vida (ECV), calcularon los mismos indicadores que el EPEE para España y sus CC.AA, pero en este caso a nivel de hogar y no de ciudadano. En segundo lugar, a partir de datos de la EPF, calcularon el indicador del 10% de Boardman para toda España y para sus Comunidades Autóno- mas. Cimentado sobre la solidez de estos trabajos previos, el pre- sente informe se centrará en el cuarto grupo de estudios, los ba- sados en indicadores objetivos de ingreso-gasto, añadiendo además un análisis econométrico que busca identificar a los consumi- dores vulnerables. Como se comentó anteriormente, existen diferentes opciones para estos indicadores, y la elección de uno u otro no está exenta de difi- cultades. Por ello se realiza a con- tinuación una reflexión crítica sobre cada uno de los mismos, que sirve para argumentar su elección en el trabajo empírico.  Indicadores basados en la Regla del 10% De acuerdo con este indicador, un hogar está en pobreza energé- tica si ha de dedicar más del 10% de sus ingresos a pagar unos ser- vicios energéticos adecuados. Esta regla se afianzó en Reino Unido a partir de los trabajos de Boardman (1991) y ha sido el indicador de pobreza energética oficial en Reino Unido desde el 2001 hasta el 2013, año en que se publicó el documento “Pobreza Energética: un marco para futu- ras acciones”, en el que se revisó toda la estrategia y se escogió un nuevo indicador, el LIHC (Low Income High Cost). No se pue- den negar una serie de virtudes al indicador del 10%. Se trata de un indicador simple, fácil de comu- nicar y relativamente versátil des- de un punto de vista pragmático. Sin embargo también adolece de importantes desventajas que han sido ampliamente puestas de ma- nifiesto en la literatura. Las críti- cas son fundamentalmente debi- das, por un lado, a su excesiva sensibilidad a los precios de la energía, infraestimando la escala del problema cuando los precios son bajos y sobreestimándola cuando son altos, y, por otro, al porque el indicador de deuda es básicamente un indicador de po- breza general. Finalmente, el tercer indicador muestra una distribución más uniforme. Muchos países euro- peos se encuentran en torno al 15% de hogares con deficiencias, siendo la media en la UE de 15,7% y la española del 16,7%. Este es sin duda un resultado interesante, pero que en este caso se refiere más a eficiencia que a pobreza energética. Vemos, por tanto, que las esta- dísticas que aporta la EU-SILC, por sí solas, no son suficientes para el estudio de la pobreza energética. No en vano, estas medidas han sido ampliamente criticadas en la literatura tanto por su carácter subjetivo, pues permite calificar como pobres energéticos a diferentes colecti- vos en función de las diferentes percepciones, como por ser indi- cadores binarios incapaces de recoger algún tipo de gradación de la situación de pobreza ener- gética que atraviesa el hogar. 3. ¿De qué depende la pobreza energética? Ref: www.eco-circular.com La pobreza energética. Origen, causas y reto. Ref: www.eco-circular.co 17Nº34. Agosto de 2019
  • 18. son bajos y sobreestimándola cuando son altos, y, por otro, al carácter arbitrario en la fijación del umbral en el 10%, un umbral que se justificó en la coyuntura socio-económica del Reino Uni- do a comienzo de los 90, una realidad que no tiene por qué coincidir con la de otras situacio- nes espaciales y temporales. La experiencia de años de aplica- ción ha mostrado que este um- bral del 10% incluyó un número significativo de hogares que no eran pobres energéticos, como hogares de renta alta con casas ineficientes. Un estudio que pone de manifiesto con claridad las dificultades de este indicador es el de Heindl (2013) para Alema- nia. En dicho estudio, que com- para diversos indicadores de po- breza energética, el indicador del 10% es considerado un valor atí- pico, ya que sitúa el fenómeno de la pobreza energética por encima del 25%, valor muy superior a lo que se obtiene con otros indica- dores. Para entender mejor estas críticas conviene analizar las justi- ficaciones iniciales que llevaron a la elección del 10% como indica- dor de referencia para el Reino Unido. En los trabajos pioneros los problemas de los falsos posi- tivos y de los falsos negativos respectivamente, siendo estos últimos, según teorías de la justi- cia, mucho más importantes para el caso de la pobreza energética. Esta reflexión de Schuessler abre el debate de los indicadores rela- tivos y absolutos de pobreza, un debate que excede los objetivos del presente informe pero que requiere al menos ser menciona- do. Desde nuestro punto de vis- ta, la problemática de la pobreza energética es una cuestión de tipo normativo, o dicho de otra mane- ra, de límites absolutos. El hecho de que el conjunto de la sociedad mejore o empeore su comporta- miento agregado en esta cuestión no hace que un hogar concreto entre o salga en pobreza energéti- ca. No queremos decir con ello que una medida relativa de la po- breza no sea importante, sino que lo que refleja es más bien de- sigualdad y no tanto pobreza co- mo tal. Por eso, la propuesta de Schuessler de buscar una justifi- cación normativa al indicador del 10% nos parece muy acertada. La gran ventaja que aporta este indi- cador es justamente esa, que se trata un indicador absoluto que sitúa el umbral de la pobreza energética en un valor que solo tiene que ver con el peso de la energía en la propia economía familiar. Lamentablemente, la arbitrariedad del límite elegido, el 10%, hace que surjan otro tipo de problemas como la incorpora- ción de un gran porcentaje de falsos positivos, algo que los de este estudio empírico para Espa- ña pone bien de manifiesto. de Boardman, en los que utilizó datos de 1988, el indicador del 10% representaba, por un lado, la media de gasto en energía del 30% de los hogares más pobres en Gran Bretaña, y, por otro, aproximadamente dos veces la mediana del porcentaje de gasto energético de todos los hogares. En un primer momento, fue este segundo hecho el que se conside- ró más relevante y sirvió para consolidar el indicador, a pesar de que esas condiciones tan solo reflejaban la coyuntura de Reino Unido a finales de los años 80. En relación a esta elección, Schuessler (2014) afirma que, si destacamos esta capacidad del indicador del 10% de aproximar- se al gasto medio de un porcenta- je concreto de los hogares más pobres del país y no de toda la población (primera coincidencia en el trabajo de Boardman), el indicador cobra una nueva di- mensión. A partir de ahí ensaya una justificación normativa para el indicador basada en el concep- to de los servicios energéticos ‘adecuados’, y propone mecanis- mos de truncado y de pondera- ción que modifican al indicador del 10% poniendo solución así a 4. Evolución de la tasa de pobreza energética en el Reino Unido por medio del enfoques de gasto y renta domestica. Ref: www.cienciasambientales.org 18 Nº34. Agosto de 2019
  • 19. Resultados de este estudio empí- rico para España pone bien de manifiesto. Estos dos hechos unidos, a saber, la conveniencia por un lado de optar por un indicador absoluto de pobreza energética, y la nece- sidad por otro lado de buscar una alternativa al indicador del 10% que no presente esos problemas de arbitrariedad y falsos positi- vos, nos llevará a definir el MIS como la alternativa más adecuada de indicador de pobreza energéti- ca.  Indicadores 2M Al igual que en el caso del indica- dor del 10%, las críticas sobre la familia de indicadores 2M (nomenclatura introducida por Schuessler, 2014) se centra en la arbitrariedad de su elección. Pero comencemos primero comparan- do la propia familia de indicado- res. La mayoría de los investiga- dores involucrados en cuestiones de pobreza energética coinciden en señalar que los indicadores basados en la mediana son más apropiados, desde el punto de vista estadístico, que los basados en la media. Esto se debe a que la media es más sensible a los valo- res atípicos y a los cambios de hábitos. De esta forma, si em- pleáramos un indicador de po- breza energética basado en la me- dia de consumo energético, en el caso hipotético de que la franja más acomodada de la población incrementara su consumo ener- número de estos que se encontra- ría en pobreza energética de acuerdo con el criterio 2M dismi- nuiría, algo que resulta contra- intuitivo. Es decir, no parece te- ner mucho sentido que se pueda bajar el número de hogares por debajo del umbral de la pobreza energética obligándoles a todos a pagar una cantidad fija adicional por sus servicios energéticos. De hecho, desde el punto de vista regulatorio esto es algo claramen- te a evitar ya que se trata de una ruptura de la regla de Sen por la cual todo indicador de pobreza ha de aumentar cuando disminu- yen los ingresos de una persona. Con el caso de los indicadores 2M esto es justamente al revés, y no solo con las distribuciones de gasto energético actual, sino tam- bién con las de porcentaje de gas- to energético, afectando así a los cuatro indicadores 2M.  Indicadores basados en el MIS Un estándar mínimo de vida o MIS, utilizando sus siglas inglesas (Minimum Income Standard) según Moore (2012), hace refe- rencia a aquella renta mínima de un hogar que permita a sus integrantes optar a las oportuni- dades y elecciones que, a su vez, les posibiliten una integración activa gético de una manera sustancial, ello repercutiría directamente en el umbral y sacaría de la pobreza energética a un grupo de pobla- ción más pobre cuyos hábitos no se han modificado en absoluto y que de hecho sigue bajo el um- bral de pobreza energética. Otra razón para preferir la mediana a la media es de tipo moral. Las distribuciones de gastos energéti- cos suelen estar desviadas a la derecha, precediendo en estos casos la mediana a la media. Op- tar por la mediana en lugar de la media en estos casos otorga a los hogares con menos ingresos y un consumo energético alto el bene- ficio de la duda. Con lo anterior parece claro que es más conveniente optar dentro de la familia de indicadores 2M, por aquellos basados en la media- na, pero aún queda por analizar las críticas de fondo a todo el conjunto de indicadores. Volviendo al análisis de la distri- bución de gasto energético, se da la paradoja de que si añadimos una unidad de gasto energético adicional a todos los hogares, el “Se estima el porcentaje de hogares en pobreza energética situados entre el 60% y el 100% de la renta mediana equivalente ”- 5. Definición de las medidas de pobreza energé- tica y resultados para España en 2013 19Nº34. Agosto de 2019
  • 20. estrategia en Reino Unido en la lucha contra la pobreza energéti- ca. Un hogar se definiría como pobre energético según el indica- dor LIHC cuando sus ingresos se encontrasen por debajo de un umbral de pobreza determinado y cuando sus gastos energéticos fueran superiores a otro umbral de gasto energético. Obviamente, el uso de este indicador exige definir ambos umbrales, lo que no es tarea fácil. Con respecto al primero, la aproximación utiliza- da por Hills es la del 60% de la mediana equivalente de ingresos después de restar los gastos de la vivienda y los gastos energéticos modelados equivalentes. Para el segundo umbral Hills usó la me- diana equivalente de gasto en energía calculado sobre el total de hogares. Una de las ventajas de esta apro- ximación es que permite estable- cer umbrales relativos.  Indicadores AFCP Otra alternativa, presentada tam- bién por Hills (2012), es el AFCP (After Fuel Cost Poverty), que define la pobreza energética co- mo aquella situación en la que la renta equivalente del hogar sin costes de energía ni de vivienda es menor que el 60% de la me- diana de la renta equivalente sin costes de energía y vivienda de todos los hogares. Este indicador permite identificar a los hogares pobres cuya situa- ción se ve empeorada por los costes de la energía, si bien pre- senta el inconveniente de clasifi- car como pobres energéticamente a prácticamente todos los hoga- res con ingresos muy bajos, inde- pendientemente de sus necesida- des energéticas (Legendre y Ricci, 2014). Este defecto se detecta con claridad en los hogares tipo ‘D’ de la Figura 10. Uno de ellos representa un hogar clasificado tipo “cero emisiones” y, a pesar de ello, pobre energético según el indicador. Es claro que ese hogar está en situación de pobreza, pe- ro su problema no es específica- mente energético aunque esto no implique que no necesite apoyo en ese sentido también. En resumen, este indicador es útil para identificar aquellos ho- gares frontera, en los que los gas- tos energéticos los sitúan por debajo del umbral de la pobreza energética. Su principal problema es que se encuentra fuertemente influenciados por la renta del ho- gar, lo que dificulta distinguir hogares pobres energéticos de hogares con bajos ingresos en decilas de renta muy bajas. activa en la sociedad. Es interesante observar que esta definición no es neutra desde el punto de vista ético ya que opta por un planteamiento utilitarista, muy enraizado en el ámbito an- glosajón, y no por un plantea- miento deontológico o normati- vo que apele a la dignidad de to- da persona en la línea de la Con- vención de los Derechos Huma- nos o de la mayoría de las consti- tuciones vigentes. Una vez obtenido el MIS, la for- ma de traducirlo en un indicador de pobreza energética es: [Ingresos del hogar] - [Costes de vivienda] - [MIS equivalente] > Gastos energéticos del hogar Si esta desigualdad no se cumple, el hogar se encontraría en situa- ción de pobreza energética.  Indicadores LIHC El siguiente indicador, el LIHC (Low Income High Cost), ha sido propuesto por Hills (2012) y constituye la base de la nueva “[Ingresos hogar] - [Costes vivienda] - [MIS equivalente] > Gastos energéticos del hogar” 6. % de hogares en pobreza energética en fun- ción de su nivel de renta equivalente. 2013 Ref: www.funcionnaturgy.org 20 Nº34. Agosto de 2019
  • 21. pendiente (situación de pobreza energética del hogar) en función de otras variables independientes (características socioeconómicas del hogar). A modo de conclusión de este apartado, dedicado al análisis de los diferentes indicadores que se han venido usando para estudiar la problemática de la pobreza energética, destacamos algunos mensajes. El primero es que para reflejar adecuadamente la pobre- za energética es necesario que los indicadores tengan en cuenta el nivel de renta del hogar y no solo su nivel de consumo. Además, para que realmente indi- quen pobreza, los indicadores más adecuados son los absolutos y no los relativos2 ya que estos últimos miden más bien desigual- dad y no pobreza. Un último mensaje se refiere a la necesidad de un análisis en profundidad de los resultados que permita aislar los falsos positivos y los falsos negativos que los in- dicadores pueden suministrar y que distorsionarían la descripción de la realidad que buscan reflejar.  Conclusión La herramienta más importante la forma de medir la pobreza ener- gética es un estudio estadístico. Los resultados de la medición subjetiva de la pobreza podrían ser útiles en la evaluación de la evolución en el tiempo o cuando la comparación entre países. La principal desventaja de este mé- todo es el hecho de que la fórmu- la totalmente objetiva para la me- dición de la pobreza sería muy complicada si se tomó en consi- deración todas las diferencias que existen en las demanda. las diferentes demandas de los habitantes  . Análisis econométricos Añadimos finalmente este tipo de análisis que no buscan obtener un indicador determinado que refleje la situación de pobreza energética en un área determina- da, sino que intentan identificar qué colectivos se encuentran en una situación de mayor vulnera- bilidad a la pobreza energética. Los estudios de Legendre y Ricci (2014) para Francia, y de Miniaci, Scarpa y Valbonesi para Italia (2014) son buenos ejemplos de este tipo de análisis. Estos análisis econométricos sue- len desarrollar un modelo que pretende cuantificar la influencia que determinados condicionantes demográficos, socioeconómicos y físicos ejercen en la probabilidad de que un hogar, que a priori no esté en pobreza energética, caiga por debajo del umbral de la mis- ma. A ese efecto es habitual el uso de modelos de regresión lo- gística y complementarios log- log. El objetivo de estos análisis de regresión es predecir el resultado de una variable de- 8. El grave problema de la pobreza energética Ref: www.certificadosenergeticos.com REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA: Romero J.C., Linares P. y López Otero X., (2014). Análisis económico y propuestas de actuación. Pobreza Energética en España. Spirkova D., Zubkova M., 7. Evolución del indicador de pobreza energética con el MIS equivalente Ref: www.funcionnaturgy.org 21Nº34. Agosto de 2019
  • 22. en que las consumimos actual- mente. El carbón y el petróleo, que ya han perdido gran parte de su hegemonía, ceden cada vez más terreno ante fuentes solares, eólicas e hidroeléctricas, y los nuevos métodos de almacena- miento, como las pilas de hidró- geno y el almacenamiento poten- cial, sientan la base de la revolu- ción verde, el nuevo modelo de producción, sostenible y distri- buido, que coge fuerza entre los consumidores finales. Sin embargo, esta tendencia que- da apartada en ciertos sectores de la sociedad en los que, por sus especiales características, son muy proclives a beneficiarse de sus grandes ventajas. En las fuerzas armadas, donde gran cantidad de efectivos se en- cuentran desplegados en zonas con largos periodos de sol y un alto índice de días despejados, la energía solar se postula como una buena candidata para la cogenera- ción eléctrica y el abastecimiento de las bases, mientras que la ge- neración eólica podría suplir al contingente en los periodos de baja producción solar, como las noches o los días nublados, don- de la demanda puede ser mayor, pues se requiere de iluminación extra. “La energía y la persistencia conquis- tan todas las cosas” - Benjamin Franklin. Esta poderosa cita nos recuerda que, el trabajo constante y el afán de superación son el único método para conseguir nuestros objetivos. Sin embargo, también puede aplicarse a la ener- gía eléctrica. En la sociedad, con- tar con una fuente fiable y segura es lo que permite mantener el ritmo de vida y la evolución tec- nológica de nuestra especie, mo- tor de nuestra economía. Desde hace años, sabemos que las fuentes energéticas llamadas “convencionales” tienen los días contados, al menos de la manera 22 Nº34. Agosto de 2019. LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN EL FUTURO DE LAS FUERZAS ARMADAS. ANTONIO ENRIQUE GONZÁLEZ REINA. INGENIERO TÉCNICO INDUSTRIAL, ESPECIALIDAD ELECTRICIDAD.
  • 23. costes de adquisición son mucho menores que los de la instalación renovable. Sin embargo, tenemos que tener en cuenta el consumo de gasoil / gasolina que se produ- ce durante el uso del generador que, para equipararse a la instala- ción solar, debería funcionar una media de 4 horas diarias durante entre 20 y 25 años. El consumo en € por día sería el producto del número de horas de funciona- miento, el consumo por hora y el precio del combustible, conside- rándolo en 1,1€ /l, se tendría que: Si consideramos que el coste de mantenimiento de la instalación solar en unos 60€/ mes, y el del grupo en 15€ al mes, podemos observar en la gráfica de la ima- gen 2 que el coste de adquisición se compensa en aproximadamen- te 2 años, contando estas instala- ciones tienen un tiempo de vida mucho mayor. Evidentemente, este es un méto- do de aproximación al coste muy simplificado, que no tiene en cuenta las características de la producción de cada tipo de ener- gía, como por ejemplo. - El grupo electrógeno se puede usar durante más horas al día. - El transporte de la instalación no se ha incluido en los gastos, siendo un factor muy decisivo. - El mantenimiento requiere de personal especializado en los equipos, que puede no ser fácil de encontrar para energías reno- vables. Las energías renovables y el largo plazo: Las energías renovables, con sus altos costes de adquisición e ins- talación, pueden parecer, a priori, una mala alternativa al uso de energías convencionales, más sencillas y, en primera instancia, más económicas. Se puede esti- mar el coste inicial de una instala- ción fotovoltaica de unos 5kW pico de potencia en: - Inversor: 700 € - Regulador: 300 € - Baterías: 1200 € - Generadores solares: 2300 € - Cableado y estructuras: 1000 € - Otros: 500€ Siendo el total de unos 6000€. Sin embargo, para un grupo elec- trógeno de estas características (5kW), el precio rondaría los 1400€, resultando en un ahorro de unos 4600€. Si a esto suma- mos que la instalación fotovoltai- ca necesita de una instalación más compleja y de un cierto man- tenimiento, es evidente que los Imagen 2. Costes simplificados de una instalación solar frente a un grupo electrógeno con combustibles. Ref: Elaboración propia. 23Nº34. Agosto de 2019. Imagen 1. Placas solares. Ref: pixabay.com
  • 24. para el abastecimiento, total o parcial, con energías renovables. - Pequeños aparatos electróni- cos. La alimentación de móviles, tablets, portátiles y ordenadores se podría cumplir con una insta- lación solar adecuada a la canti- dad y curva de consumo, redu- ciendo así el gasto en combusti- bles. - Telecomunicaciones. Aunque son un punto sensible que re- quiere de medios adicionales, las comunicaciones se beneficiarían en gran medida de las energías renovables. No sólo podrían me- jorar su autonomía, sino que tam- bién se podría ampliar la potencia de los aparatos con un peso simi- lar (menores baterías), y posibili- taría su carga desde puntos de generación instalados en los vehículos e instalaciones que contaran con estos medios. - La energía propia del comba- tiente. El soldado del futuro está cada vez más conectado. Contar con un suministro de energía du- rante las horas centrales del día, donde se produce gran parte de su movimiento y trabajo, serviría para incrementar su rendimiento y proporcionarle nuevas capaci- dades, principalmente de comu- nicaciones, en el armamento y de supervivencia (calefacción). - Vehículos con generadores. Los vehículos serían uno de los campos con más recorrido den- tro de la instalación de energías renovables. Su capacidad de mo- vimiento les proporcionaría la posibilidad de servir de puntos de recarga móviles o fijos, sin nece- sidad de gastar más energía que la que se requiere para moverse en el terreno. Un diseño eficiente permitiría el plegado de las insta- laciones para su transporte, y se podría mejorar la respuesta ante fallos en la batería del vehículo instalando un sistema de arran- que mediante la generación reno- vable. Todos estos campos se podrían aprovechar de sistemas de gene- ración auxiliares, que proporcio- narían capacidades de trabajo mejoradas y notables reducciones de los gastos en combustible, así como disminuirían la dependen- cia de los canales de suministro de combustible. Las energías renovables como generación paralela en las FFAA. La sustitución de las energías convencionales por energías re- novables requiere de un salto de fe. En situaciones como las que nuestras fuerzas armadas viven, depender exclusivamente de las condiciones climatológicas para la supervivencia se hace impensa- ble. Sin embargo, existe una ma- nera de generar energía que po- dría satisfacer dos condiciones al mismo tiempo; Asegurar los re- cursos vitales mediante la genera- ción convencional mientras se cubren partes no esenciales con generación renovable. De todos los sistemas y dispositi- vos con los que cuentan las fuer- zas armadas desplegadas, varios de ellos son buenos candidatos 24 Nº34. Agosto de 2019. Imagen 3. Vehículo militar. Ref: Pixabay.com “Los pequeños aparatos, las telecomunicaciones, los vehículos y los combatientes son buenos candidatos para el abastecimiento renovable”
  • 25. Debemos recordar que la estabili- zación de la región es uno de los objetivos más importantes de nuestros ejércitos. - Vehículo solar o generador distribuido. Como se ha comen- tado anteriormente, los vehículos son firmes candidatos a la adap- tación de energías renovables. Ya existen proyectos dentro de di- versos ejércitos en los que se tra- ta de incorporar esta forma de generación, siendo los drones un punto muy a tener en cuenta. Los requisitos de espacio y de manio- brabilidad exigen investigación en el campo de la compacidad de los materiales y elementos generado- res, así como la resistencia a im- pactos o cualquier otra agresión a la que pudieran estar expuestos. La instalación de inversores co- nectados directamente a la placa solar transformaría el vehículo en una base de carga móvil. - Mochila con generación so- lar. Los último trabajos con ma- teriales de generación solar están dando a luz tejidos capaces foto- voltaicos, así como finas láminas capaces de doblarse para su transporte y almacenamiento. La aplicación de estas tecnologías al combatiente dotaría a este de una fuente segura, limpia y transpor- table de energía, de cara a su uso en el armamento, las comunica- ciones o supervivencia. - Aerogenerador portátil. De igual manera que se hablaba de dotar a los elementos de un equi- po o patrulla con formas de auto- generación de energía solar, ha- cerlo con elementos eólicos per- mitiría reducir el periodo de au- sencia de generación, minimizan- do la necesidad de baterías para almacenamiento y uso posterior. También podrían aplicarse dichos generadores eólicos a las estacio- nes semifijas o fijas, como méto- do de cogeneración o de amplia- ción de servicios (acceso a ilumi- nación, agua caliente durante la noche, etc…). - Ayudas a la construcción. Si capacitamos a nuestros ingenie- ros con sistemas de generación renovable, permitiremos que desarrollen su trabajo de manera más limpia y eficiente. . Posibles proyectos. Se puede intuir que la tecnología civil no siempre es apta para su uso en zonas en conflicto o con condiciones especialmente adver- sas, como las que nuestras fuer- zas armadas tienen que superar durante sus despliegues. Existen varios proyectos que se podrían desarrollar para un uso bélico, como serían: - Plantas solares / eólicas. La creación de plantas de generación distribuida en zona de operacio- nes cumpliría un doble propósito. En primer lugar, serviría para el abastecimiento de las fuerzas propias y aliadas durante el perio- do de misión, permitiendo un mayor grado de funcionamiento y menor dependencia de fuentes exteriores. Sin embargo, es útil estudiar su impacto posterior al despliegue, pudiendo ser una for- ma de mejorar la imagen del ejér- cito en el país anfitrión, a través del impulso económico que el mantenimiento y uso de la planta daría a la zona y a sus habitantes. Imagen 4. Dron. Ref: Pixabay.com 25Nº34. Agosto de 2019. Imagen 5. Explicación. Planta de generación eólica Ref: Pixabay.com “Una planta renovable serviría una doble función—Abastecer a las fuerzas y posteriormente impulsar económicamente la región.
  • 26. propio personal (aunque se cuen- ta con una gran red de empresas externas para el mantenimiento de sistemas complejos o propie- tarios), se debe introducir en los cálculos el precio de sustitución de las piezas y materiales averia- dos y, más importante aun, el coste de la formación del perso- nal que se encargará de dicha tec- nología. A día de hoy, aunque nuestro ejército tiene suficiente personal técnico como para man- tener su amplio inventario, capa- citar a dicho personal para nue- vos sistemas es un proceso lento y costoso. - La investigación y las paten- tes. Para poder contar con mate- riales y dispositivos de primer nivel, es necesario una de dos cosas: Desarrollarlos o disponer de dinero para comprarlos. Si nuestras Fuerzas Armadas no pueden disponer de personal e instalaciones que investiguen so- bre estas tecnologías, el gasto de adquisición se dispara. - El transporte a zona de ope- raciones y el abastecimiento. La adquisición, el mantenimiento y el desarrollo son solo la primera parte del gasto en nuevas tecno- logías. Transportar los materiales y las piezas de repuesto, contar con un stock mínimo, gestionar dicho stock y mantenerlo en con- diciones de uso en zona de ope- raciones supone un consumo de recursos y personal que se tendría que destinar a esta tarea. La red de suministro del Ejército tam- bién debería adaptarse a las nue- vas necesidades. - La dependencia del clima. Si bien, como se comentaba al prin- cipio del artículo, las zonas de operaciones suelen tener condi- ciones propicias para las energías renovables, la dependencia del clima para el funcionamiento normal de las instalaciones es un factor muy negativo en la genera- ción, llegando a impedir el nor- mal funcionamiento de los siste- mas alimentados en caso de no contar con fuentes de repuesto. El adecuado dimensionamiento de los sistemas a instalar reduciría el impacto significativamente. - El transporte en el terreno. Aunque no aplica, por razones obvias, a los vehículos, el trans- porte de los dispositivos a pie por el personal afectaría al rendi- miento de estos, que dispondrían de menos espacio y menos capa- cidad de carga. Sería necesario estudiar como se podría reducir Los problemas de las renova- bles. Como se ha visto, el campo de las energías “limpias” dispone de amplio margen para introducirse en las Fuerzas Armadas. Su uso podría llevar a nuevas formas de moverse por el terreno, a una mejora de la capacidad de com- bate y la calidad de vida de las unidades, a un incremento de la reputación de nuestras fuerzas e, incluso, a la asistencia posterior a las zonas de conflicto. Sin embar- go, este tipo de tecnologías cuen- tan con varias contras importan- tes a la hora de su implantación. - El coste. En este apartado hay que notar que, si bien los costes de adquisición se reducen diaria- mente gracias al desarrollo de la tecnología y a la investigación en esta materia, el coste de manteni- miento permanece constante, e incluso se incrementa según fina- liza la vida útil de los materiales. Aunque el mantenimiento de los materiales de las fuerzas armadas corresponde, normalmente, a su Imagen 6. Gotas de lluvia sobre panel fotovol- taico. Ref: Pixabay.com Imagen 7. Piezas de repuesto. Ref: Pixabay.com 26 Nº34. Agosto de 2019.
  • 27. La incorporación de las energías renovables a las Fuerzas Armadas se hace cada vez más necesaria, teniendo en cuenta la mayor con- cienciación sobre el clima y la naturaleza y en aras de preservar nuestros ecosistemas. Si, además, pueden proporcionar nuevas ca- pacidades de combate o mejorar las existentes, a la vez que se fo- menta la creación de nuevas em- presas y el crecimiento de econo- mías locales en zonas de conflic- to, se puede ver que su uso sería altamente beneficioso. Sin embargo, para su correcta implantación será necesaria la realización de estudios sobre el impacto del mantenimiento y abastecimiento, recopilación de datos climáticos de las zonas de operaciones, dimensionamientos correctos de los sistemas, vías de abastecimiento de energía alter- nativas ante contingencias, y la creación de una red de empresas asociadas para poder llevarlo a buen puerto. Puede que, en el futuro próximo, veamos vehículos solares reco- rriendo las zonas de operaciones. el contenido de la mochila de los combatientes introduciendo estos dispositivos, para ver si el balance final sería positivo y redundaría en una menor carga con mayor capacidad de supervivencia, o si por el contrario sería un lastre. - La obsolescencia de los siste- mas. Estos nuevos elementos dejarían obsoletos a multitud de sistemas actuales, que harían ne- cesario revisar los almacenes del ejército y que tardarían en elimi- narse de los procedimientos ac- tuales de las unidades. Además, las nuevas tecnologías deberían ser sustituidas periódicamente por otras mejores y más moder- nas, en el continuo ciclo de mejo- ra del ejército. Para mejorar este problema, es importante contar con un plan económico de larga duración y con objetivos claros en Defensa. 27Nº34. Agosto de 2019. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA: - Aitex. Investigación sobre tejido fotovoltaico. https:// cutt.ly/Fe71yht. 2013. - Galán, David. Proyecto ATHEMTO (Vehículo híbrido URO VAMTAC): https:// cutt.ly/pe72LTk. 2019. Imagen 8. Soldados embarcando. Ref: Pixabay.com
  • 28. INTRODUCCIÓN El misil es una de las armas por excelencia de la guerra moderna. Con su capacidad de autopropulsión y su sistema de guiado, un misil es capaz de atacar a cual- quier tipo de objetivo, desde aquellos situados en tierra o en el mar a satélites en órbita alrededor del planeta y misiles intercontinentales, a cientos de kilómetros de altitud. Uno de los sistemas más impor- tantes del misil, probablemente el más importante junto al siste- ma de guiado, es el sistema pro- pulsivo. Un misil utiliza los mis- mos tipos de sistema propulsivo que puede utilizar cualquier ae- ronave, con algunas considera- ciones. Por ejemplo, la naturale- za de un misil como arma de un solo uso, (y cuyo motor solo tiene que estar activo por un tiempo que va desde los segun- dos hasta unas pocas horas), simplifica el diseño con respec- to a una aeronave cuyo motor debe funcionar miles de horas. Los tipos de motor más impor- tantes son el motor cohete, el estatorreactor (o ramjet) y el turborreactor (turbojet). Como concepto previo, es necesa- rio definir el impulso específico. Este se define como el período en segundos durante el cual 1 kg de masa de propelente es capaz de producir un 1kg de empuje. Así, a mayor sea este valor, mejor será el propelente, que será capaz de llevar el misil más lejos para el mismo peso. Con esto, pasaremos ahora a estudiar estos diferentes métodos de propulsión. TURBORREACTOR El turborreactor es un tipo de motor utilizado en prác- ticamente todas las aeronaves con propulsión de reac- ción. Su funcionamiento, simplificado e idealizado, se puede ver en la imagen 1, y se resume en: 1. El aire del exterior entra por la toma de aire. 2. El aire se comprime isentrópicamente en el compre- sor, incrementando su presión y temperatura. Nótese que el pro- ceso isentrópico implica que entropía del sistema se mantie- ne, además de ser un proceso adiabático, en el que no se inter- cambia calor ni energía con el exterior. En un caso real, el proceso nunca es perfectamente isentrópico. 3. En la cámara de combustión, se añade combustible atomiza- do a la corriente de aire, y se produce su combustión, incre- mentándose drásticamente la temperatura, pero sin cambio de presión. 4. La corriente que sale de la cámara atraviesa una turbina que extrae energía del fluido de forma isentrópica. Esta turbina está conectada con el compre- sor, y todo el trabajo extraído se utiliza para comprimir el aire que entra al motor. 5. El aire atraviesa una tobera que convierte parte de su energía térmica en energía cinética, incrementando la velocidad del fluido. Este diseño básico se puede aumentar de varias for- mas. Una opción es la adición de otro eje, teniendo así un eje interno a mayor velocidad para mayores relacio- nes de compresión COMPARATIVA DE SISTEMAS PROPULSIVOS PARA MISILES ALEJANDRO OCHAGAVÍA ALONSO. INGENIERO AERONÁUTICO. 28 Nº34. Agosto de 2019 Imagen 1. Misil de crucero Tomahawk en vuelo, propulsado por un turborreactor. Ref: https://ukdefencejournal.org.uk/ Imagen 2. Esquema de funcionamiento de un turborreactor. Ref: en.wikipedia.org
  • 29. un eje interno a mayor velocidad para mayores relacio- nes de compresión, y un eje externo a menor veloci- dad. También se puede hacer un motor turbofan aña- diendo un “fan” en la entrada de aire, que será un com- presor de tamaño mucho mayor que el motor que per- mite acelerar más cantidad de aire y hace el motor más eficiente, aunque para la propulsión de misiles, lo más común es la utilización de turborreactores simples. El turborreactor es muy eficiente para velocidades sub- sónicas, y se mantiene relativamente eficiente hasta Mach 2. Luego, este alcanza sus límites físicos en torno a Mach 3,6, aunque su límite práctico hoy en día es algo menor, en torno a 3,3. Al intentar superar estas velocidades, se encuentra que no se es capaz de fabri- car una turbina que soporte las temperaturas extremas de salida de la cámara de combustión con los materia- les disponibles, incluso utilizando refrigeración. En misiles, este tipo de propulsión se suele utilizar en misiles subsónicos de largo alcance, por ejemplo, para uso contra objetivos estacionarios o que se muevan lentamente, para los cuales el tiempo hasta el ataque no sea crítico. Ejemplos de esto son misiles de crucero de ataque a tierra (como el Taurus KEPD) y misiles anti- buque (como el Harpoon). Sin embargo, sí que existen algunos misiles supersóni- cos con propulsión a turborreactor. Ejemplos de estos son los misiles de crucero AGM-28 Hound Dog y SSM -N-9 Regulus II (ambos de los años 1950 y de diseño estadounidense), y algo más recientemente el SS-N-19 Shipwreck, un misil antibuque soviético de finales de la Guerra Fría. Aun así, hoy en día prácticamente la tota- lidad de las aplicaciones son para misiles subsónicos, ya que un motor cohete o un ramjet son más eficientes en régimen supersónico. MOTOR COHETE Un motor cohete es un motor de reacción en el que tanto el combustible como el oxidante están conteni- dos en el propio motor, por lo que no requieren de aire de la atmósfera. Es el tipo de motor más simple ya que solo requiere de una cámara de combustión donde se quema el propulsante, y una tobera donde este se ace- lera. Según el propulsante, los motores cohete se pueden clasificar en motores cohete de propulsante sólido, y de propulsante líquido. En el primer caso, se da forma al propulsante durante la fabricación dentro de la cámara de combustión, y esta ya no se modi- fica. Por tanto, estos motores no permi- ten variar el empuje proporcionado ni apagarse tras el en- cendido. En el se- gundo caso, se utili- za un propulsante líquido que se alma- cena en tanques se- parados, y se ali- menta en la cámara de combustión. Aunque ofrecen un impulso específico algo mayor y permiten el control del empuje y el apagado, son mucho más complejos, por lo que no tienen uso en misiles, excepto en algunos misiles balísticos intercontinentales. Analizaremos ahora los motores cohete de propulsante sólido. Aunque no permiten el control del empuje, sí se puede dar forma al propulsante (llamado “grano”) den- tro de la cámara para que el empuje varíe de forma pre- determinada. Esto interesa a menudo para crear perfi- les de empuje como por ejemplo “boost-sustain”, que consisten en que el empuje sea mucho mayor al princi- pio (boost), acelerando el misil rápidamente, y luego haya un quemado más lento y prolongado que manten- ga la velocidad adquirida durante más tiempo y alcance (sustain). Por supuesto, también se podrá crear cual- quier tipo de patrón, como por ejemplo boost-sustain- boost, que acelera el misil otra vez al final del quema- do. Así, surgen dos tipos de motor. Los motores cohete de quemado radial tienen un interior hueco, lo que deja una superficie de grano muy grande que permite un quemado rápido con gran empuje. Los motores de quemado longitudinal, por otro lado, se van quemando desde atrás hacia adelante. Como la superficie de que- mado es muy pequeña, la velocidad de quemado será menor y el motor proporcionará menos empuje, pero durante más tiempo. Luego, aunque no entraremos en detalle en esta parte, la forma interior del grano en un motor de quemado radial también puede modificarse para ajustarse el em- puje durante el vuelo. Algunos ejemplos de formas de Imagen 3. Dos formas de grano. En la superior, se tiene un quemado radial con un boost inicial rápido, y un sustain relativamente rápido. En la inferior, se tiene un boost inicial relativamente rápido, y quemado lento longitudinal Ref: George P. Sutton, Oscar Biblarz, Rocket propul- sion elements 9th Ed. 29Nº34. Agosto de 2019
  • 30. vada: Entre estos se encuentran misiles tierra-aire (MIM-104 Patriot), aire-aire (AIM-120 AMRAAM), misiles portátiles (FIM-92 Stinger, MILAN), misiles aire-superficie de hasta medio alcance (AGM-88 HARM). Además, los motores cohete también son el sistema propulsivo más común en misiles balísticos, ya que pueden proporcionar el empuje en un tiempo re- ducido, y no requieren de aire exterior. ESTATORREACTOR El estatorreactor, también conocido por su nombre en inglés, ramjet, es otro tipo de motor de reacción que utiliza aire de la atmósfera. En vez de utilizar un com- presor y una turbina para comprimir el aire, un estato- rreactor utiliza la propia velocidad que tiene el aire de entrada para la compresión del aire. Esto implica que un ramjet es incapaz de funcionar a velocidad cero y a velocidades pequeñas, ya que si el aire no tiene una cierta energía cinética , no se comprimirá lo suficiente y el empuje creado será demasiado pequeño para superar la resistencia aerodinámica. El funcionamiento del ramjet se puede ver en la imagen 4, y se resume en: 1. El aire a alta velocidad entra por el difusor, decele- rándose y comprimiéndose. 2. Este aire se mezcla con combustible y se quema en una cámara de combustión, incrementando su tempe- ratura 3. El aire atraviesa una tobera que convierte parte de su grano se pueden apreciar en la imagen 3. Y finalmente, cabe destacar que es posible la utilización de varias etapas, es decir, varios motores cohete, de forma que cuando se queme el primero, este se des- prenda y se encienda el segundo, y así sucesivamente. Los motores multietapa se aplican a sistemas de largo alcance con mucho peso, y ofrecen la ventaja de que, al separarse en varios motores, se puede eliminar parte del peso del sistema propulsivo durante el vuelo. Así, por ejemplo, se tendría una etapa principal con mucho empuje, que quemaría durante unos segundos y luego se desprendería, dando paso a etapas con menos em- puje, pero teniendo ya una velocidad inicial mayor pro- porcionada por la anterior etapa, y sin el peso de esta. El número ideal de etapas es entre 2 y 3, dependiendo de la trayectoria, y no siendo nunca práctico utilizar más de 4. Por supuesto, esto aumenta la complejidad, el coste, y el peso de lanzamiento del misil, por lo que solo se utilizan para sistemas de largo alcance y balísti- cos. Los motores cohete presentan así varias ventajas: - Son la alternativa más barata. - Ofrecen la mayor aceleración de cualquier sistema. - Se pueden almacenar durante largos periodos de tiempo con poco mantenimiento (para combustible sólido). - Propulsión casi independiente de la atmósfera. - Son aplicables a misiles de todos los tamaños, desde misiles portátiles de pocos kilos hasta misiles intercon- tinentales de decenas de toneladas. La principal desventaja es que, al tener que llevar su propio oxidante (dependiendo del combustible utiliza- do, puede significar que más del 90% del propulsante es oxidante y sólo menos del 10% es combustible), tienen un impulso específico muy bajo que limita su alcance. Con todo esto, se puede llegar a la conclusión de que los motores cohete son ideales para sistemas de corto a medio alcance, que requieran una aceleración muy ele- 30 Nº34. Agosto de 2019 Imagen 4. Esquema de funcionamiento de un estatorreactor de combustión subsónica. Ref: en.wikipedia.org “Se puede llegar a la conclusión de que los motores cohete son ideales para sistemas de corto a medio alcance”-
  • 31. energía térmica en energía cinética, incrementando la velocidad del fluido. Al ser un sistema sin partes móviles, es más simple y barato que un turborreactor, lo cual es de interés en motores para misiles que obviamente son de un solo uso. En la gran mayoría de los estatorreactores, el aire se decelera a velocidades subsónicas para la combustión. Sin embargo, también interesa mencionar el estato- rreactor de combustión supersónica, conocido por su nombre inglés scramjet (acrónimo de Supersonic Com- bustion Ramjet). El funcionamiento de este es análogo al ramjet, pero el aire no se decelera hasta régimen sub- sónico en ningún punto. Se puede ver un esquema en la imagen 5. Dado que también requiere extraer energía del aire para comprimirlo, pero sin llegar a decelerarse a menos de Mach 1, este motor solo es capaz de operar a velocidades muy altas (entre Mach 4 y 9, siendo más eficientes a partir de Mach 5), que hacen su uso poco práctico en la mayoría de los casos. Hoy en día, prácti- camente solo tiene usos experimentales, aunque Rusia ha desarrollado recientemente el misil antibuque 3M22 (SS-N-33) Zircon, que según fuentes rusas alcanza ve- locidades de Mach 8-9 y tiene un alcance estimado de 250 km a 500 km, pudiendo extenderse hasta 1000 km si se lanzara en trayectoria balística. A día de hoy (diciembre de 2019) el misil se encuentra en pruebas y se espera su entrada en uso durante los próximos años. Como ya se ha mencionado, un estatorreactor no fun- ciona a velocidad cero, y a velocidades pequeñas no es capaz de superar la resistencia aerodinámica. Por esto, se suele combinar con un motor cohete (llamado booster) que lo acelerará hasta la velocidad óptima de funcionamiento (que estará entre Mach 2,5 y Mach 5), para luego activarse el estatorreactor y mantener esta velocidad. El diseño de este propulsor adicional también es im- portante. El diseño más simple es la adición de un mo- tor cohete detrás de la tobera del estatorreactor. Cuan- do este motor cohete se consuma, se desprenderá del misil, y se encenderá en estatorreactor. El problema que presenta este sistema es que aumenta bastante la longitud del arma y el peso de lanzamiento, ya que se requiere llevar el peso de otro motor con otra cámara de combustión adicional. Aunque esto no es un gran problema en sistemas de lanzamiento terrestres o mari- nos, sí es más importante para sistemas de lanzamiento aéreo, que requieren minimizar la masa y tamaño del misil. Así, un sistema de mucho interés es un motor consis- tente en una combinación de un cohete y un estato- rreactor. Aquí se distinguen dos sistemas diferentes. El “cohete-estatorreactor integral” y el “cohete aumenta- do por aire”. El primero sería la conversión de la cáma- ra de combustión en un cohete de combustible sólido. Es decir, la cámara estará llena de propulsante sólido antes del lanzamiento, que se quema primero para ace- lerar el misil, y cuando este se acaba, se permite la en- trada de aire y combustible, y la cámara vacía se utiliza como cámara de combustión para el estatorreactor. Este sistema presenta el mayor número de ventajas de cualquier alternativa de booster, teniendo una longitud adecuada, un diámetro pequeño, un peso reducido, una baja complejidad y por tanto bajo precio, y ofreciendo baja resistencia aerodinámica tanto en vuelo del misil como mientras es transportado por una aeronave. Un esquema de un cohete-estatorreactor integral se puede ver en la imagen 6. El sistema de cohete aumentado por aire es un cohete de combustible sólido en el que el propulsante es rico Imagen 5. Esquema de funcionamiento de un estatorreactor de combustión supersónica (scramjet) Ref: en.wikipedia.org 31Nº34. Agosto de 2019 “la tecnología scramjet, si se llega a perfeccionar, permite fabricar misiles con velocidades máximas de hasta Mach 9.”-
  • 32. A más altitud siem- pre se forman estelas de condensación) y son baratos, disponi- bles en grandes canti- dades, no se conge- lan excepto a tempe- raturas muy bajas, y son relativamente seguros. Su desventa- ja es un bajo rendi- miento volumétrico y másico (es decir, pro- ducen poco calor por unidad de volumen y de masa. A menudo, en un misil, el volumen es más restrictivo que la masa, aunque se han de minimizar ambos), por lo que requerirán de más propulsante. Una alternativa son los combustibles líquidos para cohetes, como el RJ-4, RJ-5, RJ-6 y RJ-7. Ofrecen una mejor eficiencia y man- tienen la baja observabilidad a baja altura, pero presen- tan el problema de que se solidifican a temperaturas no muy bajas (del orden de -30 °C). Por esto, son poco utilizados, ya que la integración de calentadores de combustible en un misil es impráctica. Como última opción, están los combustibles para cohetes de com- bustible sólido (HTPB, aluminio, grafito, magnesio, boro…), y las mezclas de estos con hidrocarburos. Es- tos son aplicables a cohetes aumentados por aire y pre- sentan un rendimiento volumétrico muy elevado, pero exceptuando el HTPB, todos producen un humo de escape muy visible, que es indeseable en misiles moder- nos. Típicamente los motores de tipo estatorreactor se utili- zan para misiles de medio alcance y velocidades relati- vamente elevadas (Mach 3-4), como en misiles de cru- cero. La alta velocidad de los estatorreactores los hace deseables como motores para misiles antibuque, ya que interesa minimizar el tiempo de reacción que un navío tendrá para interceptar un misil entrante. Así, muchos misiles antibuque rusos/soviéticos como el P-270/SS- en combustible (tiene más combustible del necesario), y además se permite la entrada de aire a través del cohete. Así, primero se produce la combustión de par- te del combustible sólido con el oxidante que lleva el propio motor, luego estos gases de salida (aún ricos en combustible) se mezclan con aire del exterior y se pro- duce la combustión del resto del combustible. Dado que parte del oxidante se coge del oxígeno de la atmós- fera, el sistema es más eficiente que un cohete de com- bustible sólido. La principal desventaja que tiene es que, a velocidades bajas, cuando poco aire pasa a través del cohete, se estará expulsando gran cantidad de com- bustible sin quemar, que lo hará poco eficiente en la fase de aceleración. Aunque estos dos sistemas son muy eficientes, presen- tan también la desventaja de una complejidad adicional, ya que tanto el difusor (toma de aire) como la cámara de combustión y la tobera han de diseñarse para poder operar a un rango de velocidades y condiciones mayor. Para finalizar, cabe destacar que estos motores permi- ten el uso de una gran variedad de combustibles, desde hidrocarburos a metales, y mezclas de ambos. La pri- mera opción son hidrocarburos clásicos para turbo- rreactor, de tipo queroseno, que se queman limpiamen- te (no producen residuos, por lo que el misil no dejará una gran estela que sea fácil de observar a baja altitud. Imagen 6. Esquema de un estatorreactor-cohete integral. Primero se quemaría el combustible (que se ve rallado en la imagen, y luego se utilizaría la misma cámara como cámara de combustión para la operación del estatorreactor. Ref: SUTTON, George P, BIBLARZ, Oscar, Rocket propulsion elements. 32 Nº34. Agosto de 2019 “La alta velocidad de los estatorreactores los hace deseables como motores para misiles antibuque, ya que interesa minimizar el tiempo de reacción que un navío tendrá para interceptar un misil entrante. ”-
  • 33. utilizan este tipo de propulsión. Desde la guerra fría, también aparecieron misiles de varios tipos (tierra-aire de corto y medio alcance, misiles de crucero interconti- nentales), pero en general estos fueron una minoría. Para finalizar, cabe mencionar que, recientemente, el misil aire-aire de medio alcance MBDA Meteor, de diseño europeo, también ha entrado en servicio con un cohete aumentado por aire. COMPARACIÓN DE LOS DIFERENTES SIS- TEMAS PROPULSIVOS En resumen, la propulsión cohete es idónea para misi- les de corto alcance. Son sistemas baratos, y que permi- ten al misil acelerar rápidamente, incluso un boost de unos pocos segundos puede llevar al misil a un régi- men de Mach 3. En el medio alcance, el motor cohete competirá con los estatorreactores, que ofrecen un impulso específico bastante superior a costa de más complejidad en el di- seño, teniendo también una aceleración menor (menos importante a mayor sea el alcance). Los estatorreacto- res también son capaces de proporcionar empuje du- rante más tiempo, mientras que los cohetes suelen apa- garse tras unos pocos segundos, dejando luego al misil planear hacia el objetivo. Siempre hay que destacar que la tecnología scramjet, si se llega a perfeccionar y entra en uso operacional, permite fabricar misiles con veloci- dades máximas de hasta Mach 9. Finalmente, en misiles de largo alcance los estatorreac- tores tipo ramjet ofrecen una velocidad superior a un alcance algo más limitado, mientras que los turborreac- tores ofrecen el mejor alcance que puede ser de varios miles de kilómetros, aunque esto será en régimen sub- sónico, que dejará un amplio tiempo de reacción al ob- jetivo. En la imagen 7, se puede ver una tabla en la que se comparan las características típicas de un misil con una masa de 2000 lb (900 kg), en función del tipo de pro- pulsión utilizado. Hay que tener en cuenta que estos datos son orientativos, ya que siempre se puede au- mentar más la velocidad a costa de alcance (un misil aire-aire de corto o medio alcance puede llegar a Mach 4 sin problema, pero a costa de tener un alcance infe- rior), y en función del diseño se pueden conseguir prestaciones algo mejores o peores. Además, el alcance de un misil puede variar enorme- mente en función de las condiciones de lanzamiento. Debido a la diferencia en la densidad del aire, y por tanto en la resistencia aerodinámica, un misil lanzado a 20 km de altitud puede llegar a tener un alcance de más de 100 km, mientras que el mismo misil lanzado a nivel del mar puede no pasar de 20 km. Así, la altitud de lan- zamiento y del objetivo también será importante, si se intenta lanzar desde el nivel del mar a 20 km de altitud, se perderá mucha energía cinética en ganar altitud y se reducirá el alcance máximo. En el caso opuesto, el mi- sil partirá con una cantidad de energía potencial que le permitirá incrementar su alcance. Con esto, se concluye que todos los sistemas de pro- pulsión estudiados tienen su aplicación y seguirán sien- do utilizados en el futuro, interesando prestar atención a la tecnología scramjet en particular. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA: - FLEEMAN, Eugene L. Missile Design and System Engineering. Virginia, EEUU: AIAA Education Series, 2012. - SUTTON, George P y BIBLARZ, Oscar. Rocket Propulsion Elements, Canadá: Wiley, Novena Edición, 2016. - https://en.wikipedia.org/ (solamente imágenes e información básica) 33Nº34. Agosto de 2019 Imagen 7. Comparación de diferentes sistemas de propulsión para un misil. El alcance máximo del motor cohete sería con trayectoria balística, y sería menor en trayectoria de crucero. Ref. FLEEMAN, Eugene L,, Missile Design and System Engineering Turborreactor subsónico Estatorreactor (ramjet) Estatorreactor (scramjet) Cohete de propulsante sólido Impulso específico 3000 s 1300 s 1000 s 250 s Velocidad media (Mach temperatura estándar) 300 m/s (0,88) 1060 m/s (3,1) 1830 m/s (5,4) 910 m/s (2,7) Alcance máximo 3300 km 1500 km 570 km 460 km Tiempo para volar 460 km 25 minutos 7 minutos 4 minutos 8 minutos
  • 34. 34 Nº34. Agosto de 2019 PROPUESTA DE CONSTRUCCIÓN DE CENTRO DE ESTUDIOS BIOLÓGICOS EN LA ISLA DE SAN BRUNO. AYAMONTE. HUELVA FÉLIX ALVARO PAJARES RUIZ. Ingeniero de Armamento y Construcción. Esp. Construcción y Electricidad Arquitecto Técnico.
  • 36. 36 Nº34. Agosto de 2019
  • 37. Nº34. Agosto de 2019 37
  • 38. 38 Nº34. Agosto de 2019
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