introduccion a la ingenieria

1. PROBLEMASDE
LA INGENIERÍA
EN EL SIGLO
XXI
Esta revistase ha realizadosin fines de
lucro y, tiene como objetivo incentivar el
aprendizajede las personasen general
Luisana Cordero

2. Fuentes de Energías Alternativas
Pasto Varilla
Los funcionarios del Programa de Desarrollo
de Materia Prima Bioenergética, creen que el
pasto varilla es el secreto para el futuro de la
energía alternativa de los Estados Unidos. El
pasto varilla es una planta de rápido creci-
miento que produce altos niveles de energía
de calor cuando se quema. Los científicos tienen
la esperanza de que los avances en los métodos de
conversión de gas ayudarán a con-vertir el pasto
en formas útiles de combusti- ble, en lugar de los
combustibles a base de petróleo que ya están en
uso.Con la tecnolo-
Energía eólica
La energía eólica es fácil de
generar utilizando molinos de
viento y turbinas.Los molinos
de viento son más baratos de
construir en comparación con
otras fuentes de energía alter-
nativas, como las centrales
hidroeléctricas o los paneles
solares. Las desventaja de la
energía eólica es la inconsis-
tencia delviento.
Agua
gía adecuada,el pasto varilla puede tener el
potencial para convertirse en el diésel y gaso-
lina común.
Energía solar
La energía solar es la base de
toda vida en la tierra. Todas
las formas de energía comen-
zaron esencialmente con la
energía solar. La energía solar
se utiliza para cultivar las
plantas y transformar los ani-
males que se convirtieron en
combustibles fósiles. La ener-
gía solar crea el viento y regu-
la los ciclos del agua,para que
los ríos puedan fluir y generar
energía hidroeléctrica.
La energía solarse puede utili-
zar para calentar el agua y el
aire para uso doméstico. El
agua caliente se puede utilizar
para la limpieza o bañarse.En
un clima frío, el calor del sol
puede ayudar a ahorrar dinero
en las facturas de calefacción.
También puedes recoger la
energía solar y convertirla
directamente en electricidad
mediante células solares.
El agua es una fuente limpia de energía renovable.Cuando se calienta con gases geotérmicos,el vaporpuede ser
utilizado para generar energía. En áreas donde corre el agua, se pueden construir turbinas que aprovechen el
caudalde los ríos y arroyos.Aunque la energía hidroeléctrica es una fuente energética limpia y abundante,algu-nas
comunidades no la aceptan, debido al tamaño de las instalaciones necesarias para aprovecharla electricidad
significativamente.

3. Desarrollodeformasdemantenimientoy
rehabilitación deinfraestructuras de obras
publicas endeterioro
En la actualidad, es necesario mejorar aspectos operativos relevantes de un establecimiento o
infraestructura en general, tales como la funcionalidad, seguridad, productividad, confort,
imagen, salubridad e higiene. El Mantenimiento puede ser correctivo, preventivo y de urgen-
cia.
Mantenimiento Preventivo
Acción de carácter periódico que tiene la particularidad de prever,evitar
o neutralizar daños y/o el deterioro de las condiciones físicas de la infra-
estructura pública y de los componentes que les otorga funcionalidad,
asimismo las acciones que se deben desarrollar serán de forma inmedia-
ta, para intervenir y evitar riesgos a los usuarios, permitiendo su operati-
vidad continua, confiable, segura y económico.
Mantenimiento de Urgencia
Son de acción inmediata y para lo cualse tiene materiales y equipos dis-
ponibles en almacén y/o adquiridos mediante adquisición directa y re-
quieren de autorización de la GDUA. Las Actividades de Mantenimiento
de Infraestructura Pública- AMIP,se dan cuando la Entidad cuenta con
la asignación presupuestal correspondiente, el personal tecnico-
administrativo, la infraestructura y/o equipos necesarios para ejecutar los
trabajos, adquiriendo para tal fin los bienes y servicios que requiera para
su ejecución.
Mantenimiento de Correctivo
Acción de carácter puntuala raíz del uso intensivo y otros factores exter-
nos, de componentes,parte,piezas y en generalde elementos que consti-
tuyen una infraestructura o planta física, permitiendo su recuperación o
renovación sin agregarle valor de funcionalidad a la infraestructura

4. Desarrollo de tecnologías para incrementar la
productividad agrícola
Actualmente la tecnología está muy presente en nuestro día a día simplificándonos la vida. También lo
está en la agricultura y puede ser nuestra aliada en el campo. A continuación, 5 herramientas tecnológi-
cas que todo agricultor debería conocer. Algunas de estas herramientas todavía se están desarrollando,
pero seguramente pronto tendrán una importante relevancia en elcampo
TécnicaLáser
Va a ser una podero-
sa herramienta para
detectar elmomento
ideal para cosechar
sin dañar el cultivo
y sin tener que con-
fiar en la propia vis-
ta. De esta manera,
vamos a poder reco-
lectar el fruto en el
mejor momento tan-
to en sabor como
textura.
Desarrollada por un
grupo de investiga-
dores, ya han hecho
exitosas pruebascon
peras y manzanas.
La nueva técnica
funciona mediante
una luz láser que
interactúa con cual-
quier medio y crea
un patrón que se
Aplicaciones
Las aplicaciones para móviles han tenido desde su aparición un papel muy rele-
vante en los sistemas de regadío. Por ejemplo, Agronic es una app desarrollada
por la importante empresa de programadores de riego PROGRES. Otra aplica-
ción para llevar la gestión de las Comunidades de Regantes desde elbolsillo es
iRiego.
Drones
Cada día oímos hablar más de los Drones o UAV's (en inglés las siglas de
Vehículo Aéreo no Tripulado). Uno de los sectores en los que parece que estos
pequeños aviones no tripulados tendrán más importancia es la agricultura. Una
de las empresas mas relevantes que lleva una larga experiencia en la toma de
información de parcelas agrícolas mediante drones es Agropixel. La informa-
ción que se puede recoger con estos aparatos tiene distintos alcances:estado de
vigor del cultivo, estado hídrico para detectar deficiencias de riego, detectar
posibles plagas que están afectando una zona determinada de la explotación, etc.
Robótica
Los robots tiene su espacio en la agricultura y son diversos los proyectos en
desarrollo con los que van ganando terreno. Agronauta ha desarrollado un robot
para ser usado en elcultivo intensivo de tomate en rama. Este robot es capaz de
analizar y recolectar eltomate simplificando la labor y mejorando la eficiencia
y bajando los costes. De momento, se pueden beneficiar los productores de to-
mate pero esperamos que en breve extiendan su uso a la mayoría de cultivos.
Sensores
Gracias a la tecnología podemos conocer el estado de nuestro cultivo desde el sofá de nuestra casa o
cualquier otro sitio que queramos. Eso ya es posible mediante múltiples sensores que se pueden instalar
en el campo. Por ejemplo, Weenat es un sensor que se instala en elcampo y reporta informes sobre él.
Permite conocer en tiempo realel estado de tus parcelas siempre que quieras pudiendo analizar la infor-
mación y tomar mejores decisiones para optimizar mejor los recursos. Gracias alsensor puedes obtener
información sobre la temperatura del suelo, la humedad, el estado hídrico del cultivo, etc. Así podemos

5. Diseñodeestructuras másresistentes a
terremotos,tormentasyotrosfenómenos
En enero 2010 murieron unas
200000 personas y 280000 edifi-
cios se colapsaron o fueron daña-
dos severamente por un terremoto
en Haití. En los Abruzos,Italia -
en la madrugada del6 de abril de
2009 un terremoto causó másde
300 muertos y forzó la evacuación
de 60000 personas. Debido a que
los terremotos son consecuencia de
movimientos tectónicos,no pue-
den ser controlados ó fácilmente
predecibles,sólo podemos analizar
estadísticamente su intensidad y
frecuencia . Para una región dada,
Mapa de Riesgo Global de Sismos
Losterremotospueden serdevastadores.¿Podemoshaceralgo
para combatirlos?
Aunque no podemos librarnos de los terremotos,podemos com-
batirlos, por ejemplo mediante el diseño de edificios a prueba de
terremotos - ó antisismos. Por razones económicas y prácticas,
los edificios antisísmicos necesitan tener niveles apropiados de
resistencia: inclusive, el terremoto más fuerte no debería produ-
cir que un edificio se colapsase,aunque lo pudiese dañar hasta
un cierto nivel. Sin embargo, un terremoto pequeño no debería
causar ningún daño, tal como grietas. El diseño de un edificio
antisísmico también debe tener en cuenta su importancia y su
función: un hospital o un centro de bomberos,por ejemplo, debe
permaneceroperativo inclusive después delmayor terremoto
la intensidad esperada de los terre-
motos es inversamente proporcio-
nal a sus frecuencias de aparición:
los terremotos menoresson más
frecuentes que los fuertes
Métodos de simulación de
terremotos:una mesa
vibratoria (izquierda) y un
sistemademuro dereacción
y suelo reforzado (derecha)
¿cómode segurodebería serun edificio en un terremoto y cómosepodría mejorar?
Los ingenieros utilizan modelos pequeños ó a escala realpara investigar la respuesta de la estructura a un
terremoto. Existen dos técnicas experimentales y complementarias para simular elefecto de un terremoto
en una estructura: una basada en la mesa vibradora y la otra en el sistema de muro de reacción y suelo
reforzado. Una mesa vibradora es una plataforma que imita un terremoto produciendo vibraciones en
uno, dos ó tres dimensiones. El edificio a ensayar - normalmente un modelo a escala reducida - se dispo-
ne sobre la mesa vibradora, se somete al "terremoto" y se registran los efectos producidos. ¿Se cae el
edificio? ¿Aparecen grietas en los muros? ¿Cómo se generan los daños? ¿Cuánto tiempo puede resistir
un edificio a un terremoto? El inconveniente de esta simulación es que no se puede detener durante el
"terremoto":sólo se puede evaluareldaño final

6. El sistema de muro de reacción y suelo reforzado,por elcontrario,
permite ensayar estructuras a escala real. La estructura a ensayar se
coloca en el suelo del sistema y los cilindros hidráulicos adosados al
muro de reacción ejercen presión sobre dicha estructura,como sifue-
se un terremoto. El terremoto se puede simular con movimientos len-
tos - un terremoto de unos pocos segundos en la vida realpuede ne-
cesitar varias horas para simularse. Esto permite que eldaño que se
produce en el edificio se pueda monitorizar con detalle; el ensayo se
puede detener para que los ingenieros examinen el edificio con deta-
lle o para prevenir elcolapso completo. Los sensores registran los
efectos delterremoto simulado en el edificio, incluyendo deforma-
Ensayo sísmico de un
edificio a escala real en ELSA
ción, tensiones,inclinaciones y fuerza.
Viviendas resistentes a tornados, huracanes y clima adverso
Si bien es cierto que no existen casas o viviendas a prueba de tornados o huracanes,existen muchas op-
ciones para poder construir viviendas con mayor resistencia a tornados o huracanes. Ciertaspruebas han
demostrado que el concreto es uno de los materiales que ofrecen mayor resistencia a los cambios de tem-
peratura en áreas con climas extremos.
Las fotos de arriba fueron tomadasen elestado de
Florida, USA,como consecuencia de un tornado.
Como se puede ver las viviendas de concreto si-
guen de pie intactas con daños menores mientras
que las casas o viviendas construidas con madera se
encuentran destruidas. La foto de la derecha esuna
vivienda tradicional de madera en la misma zona.
El diseño deltecho de las casas de concreto fue
construido utilizando refuerzos para huracán y re-
sultó con pocos daños. Otra opción es utilizar el
Sistema de cimbras Precise para vaciar eltecho.

7. Desarrollodemejores formasde manejode
desechos peligrosos
Muchos tipos de empresas generan residuos y desechos peligrosos. Algunas son pequeñas áreas que pue-
den estar ubicadas en una comunidad. Por ejemplo, fabricas,manufacturadoras,almacenadoras,talleres
mecánicos,hospitales, centros de procesamiento. Algunos generadores de residuos peligrosos son las
empresas más grandes,tales como fabricantes de productos químicos, petroquímicos, empresas de galva-
noplastia, y refinerías de petróleo
Sabemos quees un
desechotóxi-
co,sipresenta
alguna deestas
características
Los residuos peligrosos se someten a tratamientos diferentes con el fin de estabilizarlos y disponer de
ellos
Reciclaje
Los desechos peligroso pueden ser reciclados en nuevos productos. Los ejemplos pueden incluir
baterías de plomo ácido o placas de los circuitos de metales pesados pueden ser recuperados y
utilizados. Un ejemplo, la ceniza generada por las centrales eléctricas a carbón,estas plantas pro-
ducen dos tipos de estos residuos:volantes y cenizas de fondo
Cementación
Otro tratamiento común es la solidificación y estabilización a base de cemento. Elcemento se
utiliza, ya que puede tratar una amplia gama de residuos peligrosos mediante la mejora de las
características físicas y la disminución de la toxicidad y de la transmisión de los contaminantes.
Neutralización
Algunos HW se pueden procesar de manera que elcomponente de los residuos peligrosos se eli-
mina: lo que es un residuo no peligroso. Un ejemplo de esto podría incluir un ácido corrosivo
que se neutraliza con una sustancia básica para que se convierta en no corrosivo

8. Exploracióndel EspacioInterplanetario
Algunas de las misiones más emocionantes y
productivas de la NASA las han llevado a ca-
bo naves espaciales robóticas que tienen la
capacidad de aventurarse hasta lugares del
universo mucho más lejanos que aquéllos a los
que llegan los humanos. Estas misiones explo-
ran los planetas,los cometas y otros objetos de
nuestro sistema solar, asícomo las característi-
cas delmedio interplanetario existente entre
ellos. Ha habido muchas misiones como éstas,
pero hay varias que destacan sobre las demás
Exploracióninterplanetaria. Fotografía de la NASA
La sonda Voyager 1 se adentra cada día más en las profundidades delespacio exterior, hasta puntos no
alcanzados hasta elmomento por ningún otro objeto de factura humana. Esta sonda fue lanzada hace tres
décadas y ahora se encuentra a una distancia de más de cien veces delSolque la propia Tierra (es decir,
más de 15000 millones de kilómetros). La Voyager 1 está en elmismísimo límite de nuestro sistema
solar. Viaja a una velocidad de 1,6 millones de kilómetros al día y es posible que, en la próxima década,
traspase la frontera de la heliosfera delsol y se convierta en elprimer objeto construido por el ser hu-
mano que alcanza elespacio interestelar.
Además,esta la misión Cassini-Huygens, la cuales un proyecto internacional, actualmente en proceso,
para explorar Saturno y su luna más grande,Titán. Esta misión aúna recursos de la NASA,la Agencia
EspacialEuropea,la Agencia EspacialItaliana y otros expertos internacionales. Los científicos tienen la
esperanza de que Titán,del mismo modo que sucede con Saturno y sus anillos, les ayude a entender más
acerca delnacimiento y la evolución de todo nuestro sistema solar. Titán es uno de los destinos más
enigmáticos del sistema solar. Este satélite tiene una atmósfera similar a la terrestre,rica en materia orgá-
nica y, tal y como revela Cassini, es posible que tenga océanos o lagos de etano o metano líquidos.
Y Para finalizar,esta elEstudio de Cometas.
Durante los últimos años,las misiones interplanetarias han tenido como objetivo también el estudio de
los cometas. Muchos científicos creen que elmaterialque conforma los cometas se encuentra en condi-
ciones relativamente idénticas a las que tenía cuando se formaron,hace miles de millones de años, cuan-
do nuestro sistema solar era aún joven. Debido a su naturaleza antigua, los cometas podrían proporcionar
pistas valiosas sobre elorigen de los planetas. La misión Stardust de la NASA fue la primera que visitó
un cometa y volvió a la Tierra con muestras. En 2004,este artefacto voló junto al cometa Wild 2 a una
distancia de tan sólo unos 240 kilómetros, recogiendo partículas diminutas del cometa,asícomo polvo
interestelar. A pesar de que los restos recuperados son pequeños,podrían ser de una importancia enorme
para las teorías sobre la creación delsistema solar.