ingeniería archivos - Página 3 de 37 - El blog de Víctor Yepes

¿El fin del profesor? Por qué la IA y los humanos escriben mejor juntos (y qué dice la ciencia al respecto).

En las aulas de hoy se libra una batalla silenciosa. Por un lado, el temor a que la inteligencia artificial (IA) despoje al aprendizaje de su esencia humana y, por otro, la realidad agotadora de los instructores que no disponen de tiempo suficiente para ofrecer retroalimentación detallada sobre cada borrador. Estamos ante una encrucijada: ¿automatizamos la enseñanza o encontramos una forma de que la tecnología nos haga más humanos?

Investigadores de la Universidad de California han arrojado luz sobre este dilema mediante el modelo PAIRR (Peer and AI Review + Reflection). No se trata de una capitulación ante las máquinas, sino de una estrategia centrada en el ser humano que demuestra que la clave no es elegir entre «IA» y «humano», sino potenciar el binomio «IA + humano». Los estudiantes lo tienen claro: no quieren elegir entre el código y el corazón; quieren ambos.

El «combo» ganador: validación y lentes complementarios.

Los datos del estudio (N = 361) son contundentes y desafían la idea de que los jóvenes buscan la automatización como un camino fácil. El 58 % de los estudiantes prefiere recibir retroalimentación combinada de la IA y de sus compañeros, mientras que un rotundo 36 % aún prefiere únicamente la retroalimentación humana. Solo un minúsculo 7 % optaría por recibir comentarios exclusivamente de una IA.

¿Por qué esta preferencia masiva por el modelo híbrido? La ciencia apunta a dos mecanismos psicológicos:

Refuerzo y validación: cuando la IA y un compañero coinciden, el estudiante siente una «reaseguración». El comentario deja de ser una opinión aislada para convertirse en una verdad comprobada.
Perspectivas complementarias: la IA y los humanos miran el texto con lentes distintos. Mientras la IA actúa como un arquitecto de la estructura, los compañeros actúan como lectores sensibles al matiz.

La IA como el entrenador de rúbricas que nunca duerme.

Una de las grandes fortalezas de modelos como ChatGPT es su capacidad para ofrecer estrategias de revisión accionables basadas estrictamente en la rúbrica. Mientras que un compañero puede ser vago en sus sugerencias, la IA destaca por identificar problemas de organización y de flujo con una frialdad técnica que constituye su mayor virtud.

Pero su mayor impacto radica en su disponibilidad. Consideremos el caso de Elizabeth, una estudiante de redacción científica. Para ella, la IA no es un sustituto del profesor, sino un «coach» disponible en los momentos de mayor soledad creativa:

«Me dio la retroalimentación que necesitaba para seguir revisando de inmediato… definitivamente me ayudó a mantenerme comprometida con mis trabajos, incluso a la 1 a. m.».

Esa inmediatez elimina el bloqueo del escritor. En lugar de enfrentarse a una página en blanco mientras espera a la clase del lunes, Elizabeth utiliza la IA para identificar patrones recurrentes, lo que hace que su flujo de trabajo sea mucho más eficiente.

Lo que la IA no puede sentir: el peso de la humanidad.

A pesar de su precisión algorítmica, la IA tiene límites insalvables. El estudio revela un contraste fascinante: la IA suele centrarse en preocupaciones de «alto orden» (la estructura, el esqueleto del argumento), mientras que los humanos aportan la «carne» y el contexto.

Hay tres elementos que la IA simplemente no puede replicar:

Conocimiento contextual: los estudiantes comprenden los desafíos específicos del curso y lo que el profesor realmente valora.
Empatía y tono alentador: un algoritmo no puede motivar a un estudiante que duda de sus capacidades.
Audiencia auténtica: un ser humano reacciona emocionalmente. Elizabeth lo comprobó cuando un compañero le confesó que su texto sobre el cuidado de pacientes sonaba «aterrador» y «desalentador». Esa respuesta subjetiva, vital para la conciencia retórica, es algo que la IA jamás podrá sentir.

De copiar y pegar a la «decisión ejecutiva».

El modelo PAIRR no fomenta la pereza, sino la alfabetización en IA. El objetivo es que el estudiante no acepte ciegamente lo que dice la máquina, sino que ejerza su agencia como escritor. Al verse obligado a comparar dos fuentes de comentarios, el estudiante debe tomar lo que los investigadores llaman una «decisión ejecutiva».

El proceso PAIRR se consolida en cinco pasos críticos:

Borrador: creación de la versión inicial.
Feedback de pares: obtención de la perspectiva humana y emocional.
Feedback de IA: uso de la rúbrica para realizar un análisis técnico y estructural.
Reflexión: análisis comparativo en el que el autor decide a quién creer.
Revisión: ajustes finales basados en el juicio crítico del estudiante.

Cerrando la brecha de equidad.

La IA tiene el potencial de ser un gran nivelador. Para escritores multilingües como Irina, para quien el inglés es su tercer idioma, la IA ofrece un espacio seguro. Irina utiliza la tecnología para pulir la gramática y las normas del inglés académico estándar antes de someterlo a la revisión humana, lo que reduce la intimidación inicial.

Sin embargo, el estudio no ignora los riesgos. Los modelos de lenguaje pueden perpetuar los sesgos lingüísticos de los grupos dominantes. Por eso, el modelo PAIRR es fundamental: en lugar de prohibir la tecnología y permitir que los estudiantes la utilicen a escondidas, los profesores los guían para que aprendan a evaluar el sesgo en lugar de aceptarlo ciegamente.

Conclusión y reflexión final.

El hallazgo más importante de la Universidad de California es que la tecnología no crea entornos de aprendizaje ricos, sino que son los profesores y las relaciones humanas quienes los hacen. La IA es una herramienta «infaliblemente útil», pero su valor solo florece cuando hay un ser humano en el centro que toma las decisiones.

En el mundo laboral del mañana, la habilidad más valiosa no será escribir de forma aislada, sino colaborar con la IA de manera ética, crítica y analítica.

Pregunta de cierre: ¿qué pasaría con la calidad de nuestras ideas si dejáramos de ver la IA como una herramienta de reemplazo y empezáramos a usarla como a un colega que nos obliga a justificar cada una de nuestras decisiones?

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.

Este vídeo resume bien los conceptos básicos de este artículo.

The_PAIRR_Model

Referencia:

Sperber, L., MacArthur, M., Minnillo, S., Stillman, N., & Whithaus, C. (2025). Peer and AI Review+ Reflection (PAIRR): A human-centered approach to formative assessment. Computers and Composition, 76, 102921.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Motores hidráulicos

Un motor hidráulico es un actuador mecánico que convierte la energía hidrostática —presión y caudal— de un fluido incompresible, generalmente aceite mineral, en energía mecánica rotativa. A diferencia de las bombas, que suministran energía al fluido, los motores la extraen para generar un par motor (M) y una velocidad angular (ω) en el eje de salida.

En el ámbito de la ingeniería civil y de la maquinaria pesada, estos dispositivos son componentes esenciales de los sistemas de transmisión hidrostática. Sus aplicaciones más habituales abarcan los sistemas de traslación —accionamiento de orugas en excavadoras y mandos finales en maquinaria de movimiento de tierras—, los sistemas de elevación y tracción —cabrestantes, grúas torre y tornos de perforación— y los implementos auxiliares —mecanismos de dirección asistida, martillos hidráulicos y rotación de torretas—.

Conviene distinguir estos motores de las turbinas hidráulicas —Pelton, Francis o Kaplan—. Las turbinas son máquinas de flujo continuo destinadas a la generación eléctrica a gran escala mediante el aprovechamiento de la energía cinética y potencial del agua. Los motores empleados en la construcción son, por el contrario, máquinas de desplazamiento positivo, que permiten un control preciso de la velocidad, una alta densidad de potencia y la capacidad de entregar el par máximo desde el arranque, características indispensables para el trabajo en obra y en minería.

A diferencia de los motores eléctricos o de combustión interna, el motor hidráulico no es una máquina motriz primaria, sino un actuador rotativo. Su funcionamiento depende de una fuente de potencia hidráulica externa, generalmente una bomba de desplazamiento positivo impulsada por un motor térmico o eléctrico. Pese a la doble conversión de energía, de mecánica a hidráulica y de nuevo a mecánica, el conjunto motor-bomba-actuador resulta eficiente y competitivo en maquinaria pesada gracias a su elevada densidad de potencia y robustez mecánica.

Una de las ventajas más relevantes de la tecnología oleohidráulica es su capacidad para funcionar como un sistema de transmisión de variación continua. Mediante una bomba de caudal variable, habitualmente de pistones axiales con plato oscilante, es posible regular la velocidad del motor con precisión y progresividad. Dado que la velocidad angular del motor (ω) es directamente proporcional al caudal (Q) suministrado por la bomba e inversamente proporcional a su cilindrada unitaria (Vd), el sistema ofrece las siguientes prestaciones:

Control continuo de velocidad: variación de cero a su valor máximo sin escalonamientos.
Reversibilidad instantánea: cambio del sentido de giro mediante la inversión de la dirección del flujo en la bomba, sin necesidad de engranajes inversores.
Gestión del par a baja velocidad: capacidad de mantener un par motor elevado incluso a velocidades extremadamente bajas, prestación que las transmisiones mecánicas convencionales no pueden ofrecer sin un desgaste severo del embrague.

Los motores hidráulicos presentan una serie de ventajas frente a los motores eléctricos o mecánicos en aplicaciones de alto par y condiciones de trabajo severas:

Alta densidad de potencia: su diseño compacto y robusto permite que, a igual potencia, un motor hidráulico ocupe entre un 25 % y un 50 % del volumen de un motor eléctrico equivalente, lo que facilita su integración en espacios reducidos, como el interior de las orugas de una excavadora.
Baja inercia rotacional: la reducida masa móvil en relación con el par aplicado permite aceleraciones, frenados y cambios de giro casi instantáneos, lo cual resulta fundamental para el control de implementos y de sistemas de dirección.
Tolerancia al calado: pueden detenerse a carga máxima sin sufrir daños térmicos ni mecánicos, ya que el exceso de presión se libera a través de válvulas de seguridad. Un motor eléctrico, bajo las mismas condiciones, sufriría una sobreintensidad que lo dañaría en cuestión de segundos.
Transmisión elástica: el fluido hidráulico actúa como amortiguador frente a picos de carga e impactos mecánicos, proporcionando un acoplamiento semielástico que protege la integridad de la transmisión.
Autolubricación y durabilidad: al operar en contacto permanente con aceite mineral a presión, todos los componentes internos se mantienen lubricados de forma continua, lo que minimiza el desgaste por fricción y prolonga la vida útil del equipo, incluso en ambientes con polvo o humedad.
Control independiente de velocidad y par: mediante válvulas proporcionales es posible regular el movimiento con gran precisión, sin necesidad de variadores de frecuencia electrónicos.
Seguridad en ambientes críticos: al no generar chispas ni requerir cableado eléctrico de alta potencia en el punto de actuación, resultan adecuados para trabajos en minería, en ambientes con riesgo de explosión o en aplicaciones sumergidas.

Atendiendo a su capacidad de entrega de par (M) y régimen de giro (n), los motores hidráulicos se clasifican en tres grupos:

Motores de elevado par y baja velocidad: generalmente con pistones radiales o axiales. Se caracterizan por su gran cilindrada, lo que les permite operar a velocidades de giro muy bajas —en ocasiones inferiores a 1 rpm— con total estabilidad. Son los más empleados en los mandos finales de tracción.
Motores de par y de velocidad medios: principalmente de paletas, engranajes o pistones. Ofrecen un comportamiento equilibrado para funciones auxiliares que exigen ciclos de trabajo continuos sin esfuerzos de arranque extremos.
Motores de alta velocidad: de engranajes o de pistones axiales. Diseñados para alcanzar regímenes elevados —hasta 5.000 rpm o más—, con una cilindrada unitaria menor que los hace más ágiles, aunque con menor capacidad de par.

En general, existe una relación inversamente proporcional entre el par entregado y la velocidad de giro: los motores de elevado par operan a bajas revoluciones, mientras que los de alta velocidad presentan una menor cilindrada unitaria y, con ello, una capacidad de par más limitada.

En este vídeo se resumen las ideas más interesantes sobre los motores hidráulicos.

Os dejo algunos vídeos más sobre este tipo de motores.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

¿Prefabricado o «in situ»? El dilema del ciclo de vida en los marcos de hormigón

Para comprender la magnitud del desafío al que se enfrenta la infraestructura moderna, basta con observar un dato: para encontrar el equilibrio perfecto entre eficiencia y ética, la ingeniería ha tenido que analizar hasta 50 configuraciones optimizadas de una estructura que la mayoría de nosotros apenas notamos. Nos referimos a los pasos inferiores y a los marcos de carretera: ese esqueleto invisible de hormigón que sostiene nuestras vías de comunicación.

Como ingenieros, nos enfrentamos a una pregunta recurrente: ¿es mejor construir in situ (ISRCF), vertiendo el hormigón directamente en la obra, o apostar por sistemas prefabricados modulares (PRCAF)? La respuesta no es una verdad absoluta, sino un complejo mapa de compromisos en el que la geometría de la obra decide quién gana la batalla por la sostenibilidad.

Los resultados que presentamos son fruto de la siguiente publicación:

RUIZ-VÉLEZ, A.; SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2026). Life-cycle environmental and social trade-offs in concrete road frame systems. Cleaner Environmental Systems, 22, 100462. DOI:10.1016/j.cesys.2026.100462

El trabajo se enmarca en el proyecto de investigación RESILIFE , que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València.

La prefabricación: el campeón ambiental (con matices).

Si analizamos los datos con la metodología ReCiPe 2016, el sistema prefabricado (PRCAF) se presenta como el líder indiscutible en términos ambientales. Las cifras del estudio son claras: estas soluciones logran reducir el potencial de calentamiento global (GWP) entre un 9 % y un 17 % en comparación con los marcos construidos in situ.

Esta ventaja se debe principalmente a la optimización de las secciones transversales. Al producirse en entornos industriales controlados, el carbono embebido se reduce significativamente al emplear secciones más esbeltas y eficientes. Sin embargo, como expertos, debemos ser cautos al generalizar. Como bien señala la investigación original:

«No existe una tipología de construcción universalmente preferible; el rendimiento ambiental y social del ciclo de vida varía según la escala geométrica».

El factor de escala: por qué la longitud es el verdadero enemigo.

Al estudiar configuraciones de entre 8 y 16 metros de vano (longitud), hemos descubierto que la geometría dicta el impacto ambiental con una severidad implacable. El hallazgo técnico es contundente: aumentar el vano en solo dos metros incrementa el GWP entre un 23 % y un 25 %, mientras que cada metro adicional de profundidad del suelo solo lo incrementa en un 11 %.

¿Por qué ocurre esto? La respuesta se basa en la mecánica estructural básica del Eurocódigo 2. El aumento de la longitud del vano obliga a un incremento cuadrático de la demanda de material para contrarrestar los momentos flectores y garantizar la funcionalidad (control de grietas). En cambio, la profundidad del suelo genera principalmente cargas verticales, cuya relación con el consumo de material es mucho más lineal y moderada. En ingeniería, la longitud no solo es distancia, sino que también representa una carga exponencial para el planeta.

El sorprendente «giro» social: lo tradicional recupera terreno.

Aquí es donde el análisis técnico, realizado bajo los marcos PSILCA y la plataforma SOCA v2, revela una realidad contraintuitiva. Aunque el prefabricado es mejor desde el punto de vista ambiental, el sistema in situ (ISRCF) recupera una ventaja competitiva social en proyectos a gran escala.

Al alcanzar vanos de entre 14 y 16 metros, se presentan los denominados «puntos de cruce» (crossover points). En estas dimensiones, el sistema tradicional tiene un impacto social hasta un 10,8 % menor. Esto sucede porque, a gran escala, los riesgos de la cadena de suministro y de la logística de transporte de piezas prefabricadas en masa empiezan a superar la eficiencia industrial. El sistema ISRCF, al ser más intensivo en mano de obra local, actúa como un motor de resiliencia para la comunidad.

Para entender este impacto, debemos considerar los cuatro grupos de partes interesadas definidos por el modelo PSILCA: trabajadores, comunidad local, actores de la cadena de valor y sociedad.

Beneficios sociales según la escala del proyecto:

Vanos pequeños (8-10 metros): el sistema PRCAF es superior. La mecanización reduce los riesgos laborales para los trabajadores y minimiza las molestias (ruido, tráfico) para la comunidad local.
Vanos grandes (14-16 metros): el sistema ISRCF es preferible. Fomenta el empleo directo en la zona y fortalece a los actores locales de la cadena de valor (canteras y plantas cercanas), reduce la dependencia de riesgos globales y optimiza el impacto en la sociedad local.

Estos resultados, evidentemente, dependen de las circunstancias locales. Por tanto, pueden variar según la región o las prioridades de cada caso concreto.

El ciclo de vida completo: del cemento a la carbonatación.

Para tomar una decisión ética, debemos aplicar un enfoque de «cuna a tumba» (cradle-to-grave). En los sistemas PRCAF, el impacto se concentra principalmente en la fase de fabricación, que representa entre el 89 % y casi el 100 % del total debido a la intensidad energética de las plantas industriales. En cambio, los sistemas ISRCF distribuyen su huella de forma más equilibrada entre la construcción y el fin de vida útil.

Un factor vital en este ciclo es la carbonatación. Durante los 100 años de vida útil definidos para estas estructuras, el hormigón actúa como una esponja química que secuestra CO₂. Este proceso se intensifica en la fase de desmantelamiento, cuando el hormigón triturado maximiza su superficie expuesta.

«El enfoque «de la cuna a la tumba» es esencial, ya que nos permite considerar no solo el impacto de fabricar hormigón, sino también su capacidad para absorber carbono y su facilidad de reciclaje al final de su vida útil».

Conclusión: hacia una ingeniería de precisión ética.

La elección entre el prefabricado y el in situ no debe tomarse a la ligera. Depende de la escala geométrica y de las prioridades del proyecto. Si buscamos la máxima eficiencia en GWP para un paso inferior pequeño, la opción es el PRCAF. Sin embargo, si nos enfrentamos a una estructura de gran vano en la que el tejido social es una prioridad, el ISRCF puede ser la opción más sostenible en términos integrales.

El futuro nos exige emplear la optimización paramétrica desde las primeras fases del diseño. Solo así podremos avanzar hacia una infraestructura que no solo soporte el tráfico, sino que también sostenga de manera equilibrada nuestro entorno y nuestras comunidades.

Como ciudadanos y profesionales, nos queda una reflexión pendiente: ¿deberíamos priorizar siempre la eficiencia industrial y la rapidez del prefabricado o es momento de dar más peso a la resiliencia social y al empleo local en las obras públicas que definen nuestro futuro?

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes de esta investigación.

Este vídeo resume bien el contenido del artículo científico al que hacemos referencia.

Infrastructure_Sustainability_Scaling

El artículo completo, al estar publicado en abierto, puede obtenerse haciendo clic en 1-s2.0-S2666789426000681-main.

Referencia:

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Evaluación de la percepción estudiantil sobre la capacidad de la inteligencia artificial para resolver problemas de ingeniería

Dentro del proyecto de innovación docente PROFUNDIA, hemos realizado una investigación cualitativa sobre la percepción de los estudiantes respecto de la capacidad de la inteligencia artificial para resolver problemas de ingeniería. Se realizó mediante una variante de la técnica de «focus group» en una clase de 10 alumnos del Máster Universitario en Ingeniería del Hormigón de la Universitat Politècnica de València. A continuación describimos cómo se realizó la investigación y adelantamos algunas de las conclusiones más interesantes.

La presente investigación tuvo como objetivo analizar cómo perciben los estudiantes universitarios la capacidad de la inteligencia artificial generativa (IAG) para resolver problemas de ingeniería y, en especial, cómo evolucionan dichas percepciones cuando tienen la oportunidad de contrastar las respuestas proporcionadas por la IA con una solución correcta validada por el profesorado.

Para ello, se diseñó una experiencia en dos fases. En la primera, los participantes utilizaron libremente herramientas de inteligencia artificial para resolver un problema de ingeniería cuyo resultado desconocían y, posteriormente, respondieron a un cuestionario de preguntas abiertas. En la segunda fase, una vez facilitada la resolución correcta del problema, los estudiantes compararon ambos resultados y completaron un nuevo cuestionario orientado a identificar posibles cambios en sus opiniones, niveles de confianza y criterios de valoración.

Los resultados muestran que los estudiantes parten de una actitud generalmente favorable hacia la inteligencia artificial. La mayoría considera que estas herramientas son útiles para apoyar el aprendizaje, agilizar los cálculos, estructurar procedimientos o proporcionar orientación inicial en la resolución de problemas técnicos. Sin embargo, incluso antes de conocer la solución correcta, ya se observa una percepción relativamente madura de sus propias limitaciones. Los participantes manifiestan reiteradamente que las respuestas obtenidas deben ser verificadas mediante la normativa técnica, la bibliografía especializada o el propio razonamiento, lo que evidencia una confianza condicionada más que una aceptación acrítica de los resultados generados por la IA.

La comparación posterior con la resolución correcta produjo un efecto significativo de recalibración de la confianza. Los estudiantes comprobaron que la inteligencia artificial era capaz de generar respuestas técnicamente plausibles y bien redactadas, pero no necesariamente correctas desde el punto de vista normativo o metodológico. Esta constatación reforzó la percepción de que la apariencia de rigor técnico no constituye una garantía de validez. Tras la experiencia, las opiniones evolucionaron de una valoración centrada en la utilidad operativa de la herramienta a una visión más crítica, basada en la necesidad de validar sistemáticamente cualquier resultado antes de aceptarlo como correcto.

Uno de los hallazgos más relevantes del estudio es la identificación de la normativa técnica como uno de los ámbitos en los que los estudiantes perciben mayores limitaciones al uso de la inteligencia artificial. Numerosos participantes señalaron que las respuestas generadas no incorporaban adecuadamente los criterios establecidos en las normas aplicables, omitían condicionantes relevantes o utilizaban referencias incorrectas. En consecuencia, la principal fuente de error detectada no se relacionó tanto con la capacidad de cálculo de la herramienta como con su dificultad para interpretar y aplicar correctamente los marcos regulatorios específicos. Esta percepción resulta especialmente relevante en el ámbito de la ingeniería, donde la adecuación normativa constituye un requisito esencial para la validez de cualquier solución técnica.

El análisis también revela una comprensión creciente por parte de los estudiantes del funcionamiento y de las limitaciones inherentes de los sistemas de inteligencia artificial. A medida que reflexionaban sobre los errores detectados, los participantes identificaban fenómenos como la generación de respuestas plausibles sin fundamento suficiente, la tendencia a proporcionar una respuesta incluso cuando la información disponible es insuficiente o la dependencia de fuentes cuya calidad no siempre puede verificarse. Esta toma de conciencia constituye un indicio del desarrollo de competencias de alfabetización en inteligencia artificial y de una comprensión más sofisticada de los riesgos asociados a su uso.

Otro aspecto especialmente significativo es que los estudiantes concluyen prácticamente de manera unánime que el uso eficaz de la inteligencia artificial requiere sólidos conocimientos previos sobre la materia consultada. Lejos de considerar que estas herramientas puedan sustituir el aprendizaje o el criterio profesional, los participantes afirman que la capacidad para detectar errores, formular preguntas adecuadas y validar resultados depende directamente del dominio conceptual del usuario. Desde esta perspectiva, la IA se percibe como una herramienta de apoyo cuyo valor aumenta cuando se utiliza desde una posición de conocimiento y de pensamiento crítico.

En términos educativos, la experiencia pone de manifiesto el potencial formativo de actividades basadas en la comparación entre respuestas generadas por la inteligencia artificial y soluciones correctas validadas por expertos. Este tipo de ejercicios no solo permite evaluar la fiabilidad de la herramienta en contextos específicos, sino que también favorece el desarrollo de competencias fundamentales para el futuro ejercicio profesional, tales como la capacidad de análisis crítico, la verificación de la información, la interpretación normativa y la toma de decisiones fundamentadas.

En conclusión, los resultados indican que la experiencia no conduce a un rechazo de la inteligencia artificial, sino a una comprensión más realista de sus capacidades y limitaciones. Los estudiantes mantienen una valoración positiva de estas herramientas como recurso de apoyo, pero desarrollan simultáneamente una actitud más prudente y reflexiva respecto a su utilización. La principal transformación observada consiste en el paso de una confianza basada en la aparente calidad de las respuestas a una confianza condicionada por la necesidad de validación, de supervisión humana y de juicio profesional. Este cambio puede interpretarse como un indicador de madurez tecnológica y constituye uno de los resultados más relevantes de la investigación.

En esta conversación puedes escuchar cómo hemos realizado esta investigación cualitativa.

El vídeo resume bien las ideas más importantes de este tema.

Referencia:

YEPES-BELLVER, L.; MARTÍNEZ-PAGÁN, P.; YEPES, V. (2026). Impacto de la inteligencia artificial en la formación técnica: aprendizaje profundo, metacognición y transferibilidad profesional. En libro de actas: XII Congreso de Innovación Educativa y Docencia en Red. Valencia, 9-10 de julio de 2026.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Depósitos de almacenamiento de aire comprimido

Una instalación de aire comprimido incorpora uno o varios depósitos acumuladores, habitualmente denominados calderines, cuyo tamaño se adapta a la capacidad del compresor, al sistema de regulación, a la presión de trabajo y a las variaciones en el consumo de la obra o de la planta.

El depósito, que consiste en un cilindro de acero en disposición horizontal o vertical, se diseña conforme a lo establecido en el reglamento de equipos a presión y sus instrucciones técnicas complementarias, lo que implica el cálculo de espesores, la realización de pruebas de presión, la ejecución de soldaduras homologadas y la elaboración de la documentación necesaria para su puesta en servicio.

Los depósitos se dotan de manómetro, válvulas de seguridad frente a sobrepresión, puerta de registro para inspección interior y grifo de purga situado en el punto más bajo, destinado a evacuar el agua condensada, el aceite y las partículas sólidas acumuladas en el fondo.

Las funciones principales del depósito de almacenamiento son las siguientes: almacenar aire comprimido para atender demandas que superen momentáneamente la capacidad del compresor; contribuir al enfriamiento del aire y facilitar la eliminación de humedad residual mediante purgas; igualar las variaciones de presión en la red y amortiguar las pulsaciones de caudal propias de los compresores alternativos; y regular las demandas punta, evitando arranques y paradas frecuentes del compresor con la consiguiente reducción del consumo energético. De forma orientativa, se recomienda un volumen de acumulación de entre 6 y 10 litros por cada litro por segundo de caudal del compresor, según la estabilidad requerida por la instalación.

La capacidad del depósito V, expresada en metros cúbicos, puede calcularse en función del caudal aspirado Q del compresor, expresado en metros cúbicos por minuto: V=1,12·√Q

Calderín de aire comprimido en una instalación.

Os dejo un vídeo explicativo. Espero que os resulte de interés.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

De la ceguera reactiva a la infraestructura inteligente: cómo los sensores están revolucionando la ingeniería civil.

En nuestras costas, el aire salino no solo es una característica del paisaje, sino también un enemigo invisible que trabaja sin descanso. El hormigón armado de nuestras infraestructuras sufre la silenciosa penetración de iones de cloruro que corroen las armaduras de acero y comprometen la estabilidad de los puentes mucho antes de que se vea la primera grieta. Tradicionalmente, la ingeniería ha actuado, más de una vez, a ciegas, esperando a que se manifestaran los síntomas visibles antes de actuar. Sin embargo, estamos ante una revolución en la medicina preventiva de las infraestructuras: hoy podemos dotar a los puentes de un «sistema nervioso» que les permite hablarnos a través de sus propias vibraciones.

Esta transformación es una urgencia global. La industria de la construcción no es un actor menor en la crisis climática: consume el 30 % de la energía mundial, el 40 % de los recursos naturales y genera el 30 % de las emisiones de gases de efecto invernadero. En este contexto, optimizar el mantenimiento de estructuras emblemáticas deja de ser un reto técnico para convertirse en un imperativo ético y económico.

El trabajo se enmarca en el proyecto de investigación RESILIFE , que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València.

Más que una inspección, un diálogo con la estructura (PSD)

La técnica de densidad espectral de potencia (PSD, por sus siglas en inglés) supone un gran avance respecto a los métodos tradicionales. En lugar de extraer núcleos de hormigón (métodos destructivos), utilizamos sensores que captan el «ritmo» del puente. La clave está en entender las fases del daño: mientras que los modelos tradicionales se centran en la fase de iniciación (acumulación de cloruros), la tecnología PSD detecta cambios sutiles en la fase de propagación temprana.

Al analizar la frecuencia y la amplitud de las vibraciones, la IA identifica cuándo la corrosión empieza a reducir la rigidez de los elementos estructurales. Detectamos la «arritmia» antes de que se convierta en un «infarto» estructural. Como destaca la investigación científica:

«El análisis basado en la frecuencia desarrollado permite identificar eficazmente el deterioro provocado por la corrosión en sus primeras fases, lo que ofrece un método no destructivo y fiable para la monitorización del estado de las estructuras (SHM)».

El ahorro del 40 % del coste a lo largo del ciclo de vida.

Como estrategas de infraestructura, no medimos el éxito por el coste de hoy, sino por la resiliencia a largo plazo. Al aplicar un análisis de costes del ciclo de vida (LCCA) sobre un horizonte de 100 años, los datos para un tramo del puente de la Isla de la Arosa son irrefutables:

Mantenimiento convencional: 470 113,12 €
Mantenimiento basado en PSD: 248 001,19 €

Esta gestión inteligente genera un ahorro de 222 111,92 € por tramo, lo que equivale a una reducción del 40 % en los costes totales. Al «escuchar» las vibraciones, pasamos de reparaciones masivas y traumáticas a intervenciones quirúrgicas y precisas, y eliminamos el gasto superfluo de las reconstrucciones de emergencia.

Un respiro para el planeta (E-LCA).

Mantener es, por definición, más ecológico que reconstruir. Gracias a la Evaluación del Ciclo de Vida Ambiental (E-LCA) y a la base de datos Ecoinvent, hemos cuantificado que el método PSD reduce el impacto ambiental en un 14,33 % en el tablero del puente y en un sorprendente 29,62 % en las pilas.

Este ahorro se traduce en métricas concretas de bienestar:

Calidad del ecosistema: reducción de 61 449,68 puntos de impacto en el tablero.
Salud humana: disminución de 118 802,69 puntos de impacto negativo.
Eficiencia de recursos: reducción drástica de la extracción de materias primas y del consumo energético, abordando directamente ese 40 % del consumo de recursos naturales que mencionábamos al inicio.

Priorizando la seguridad y el bienestar humano (S-LCA).

La sostenibilidad no solo es verde, sino también humana. El análisis del ciclo de vida social (S-LCA) revela que el mantenimiento proactivo protege la vida y el tiempo de las personas. Al evitar grandes obras reactivas, reducimos drásticamente las «horas de riesgo» para todos los implicados.

La comparativa de riesgo (en horas) es impactante:

Trabajadores: 45 650,65 (PSD) frente a 200 365,10 (convencional).
Comunidad local: 40 283,37 (PSD) frente a 176 807,60 (convencional).

Esta reducción de riesgos para la sociedad y los actores de la cadena de valor no solo es una estadística de seguridad laboral, sino también una apuesta por la equidad social y la resiliencia de las comunidades que dependen de una conectividad ininterrumpida.

La «orquesta de las ciencias» detrás de la decisión (MCDM).

Para un estratega moderno, tomar una decisión no consiste solo en mirar el presupuesto. Es lo que llamamos la «orquesta de las ciencias»: el uso de modelos matemáticos avanzados (AHP y TOPSIS) para equilibrar intereses que a menudo parecen opuestos: el dinero, la salud humana y la salud del planeta.

Mediante estas técnicas de toma de decisiones multicriterio, hemos ponderado cada variable para obtener un veredicto científico unánime. En una escala de sostenibilidad global, los resultados son contundentes: el método basado en vibraciones (PSD) obtuvo una puntuación perfecta de 1,00, mientras que el método convencional obtuvo 0,00. La ciencia nos dice que ya no hay debate posible sobre qué camino seguir.

Conclusión: hacia una infraestructura autoconsciente.

La integración de la monitorización de la salud estructural (SHM) y la evaluación del ciclo de vida (LCA) está transformando la ingeniería civil en una disciplina de conservación de recursos de alta tecnología. El puente de la Isla de la Arosa es solo el principio; estamos ante una nueva era de infraestructuras autoconscientes que nos alertan de sus necesidades.

Debemos ser conscientes de que ignorar los datos de vibración no solo es un error técnico, sino también una negligencia fiscal y ética. La cuestión ya no es si la tecnología funciona, sino si estamos listos como sociedad para dejar que los datos dicten las políticas públicas de transporte que protegerán nuestro futuro. Los datos indican que no podemos permitirnos esperar.

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.

Este vídeo resume bien los conceptos más importantes de este artículo.

Smart_Sustainable_Bridge_Maintenance

Referencia:

HADIZADEH-BAZAZ, M.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2026). Smart Integration of Non-Destructive Damage Detection and Life-Cycle Assessment for Sustainable Maintenance of Coastal Bridges. Smart and Sustainable Built Environment DOI 10.1108/SASBE-11-2025-0691

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

¿Cómo se mueve el aire a cientos de metros de profundidad? El arte de la ventilación minera.

Trabajar a cientos de metros bajo la superficie terrestre no solo supone un desafío logístico o geológico, sino también uno biológico. En un entorno donde la circulación natural del aire es inexistente y los gases nocivos representan una amenaza constante, la supervivencia depende de una ingeniería que suele pasar desapercibida: los sistemas de ventilación. Lo que a simple vista parece un «ventilador gigante» es, en realidad, una pieza de precisión crítica diseñada para aportar aire al interior de la roca.

A continuación, se analiza cómo estas máquinas electromecánicas son esenciales para movilizar aire y gases y garantizar la seguridad de los trabajadores al compensar las pérdidas de presión en los circuitos mineros. Con un enfoque práctico, se detallan las propiedades físicas del aire, los distintos tipos de tecnologías, como los ventiladores axiales y centrífugos, y la importancia de la eficiencia energética en su funcionamiento.

También se analizan criterios fundamentales, como el rendimiento mecánico, los métodos de regulación del caudal y las normativas de mantenimiento preventivo. Finalmente, se subraya que una elección técnica y económica adecuada permite optimizar la productividad y la ventilación en entornos de excavación profunda.

No todos los «sopladores» son iguales (la jerarquía de la presión).

En el lenguaje coloquial, suele llamarse «ventilador» a cualquier equipo que mueve aire. Sin embargo, en la ingeniería de minas, la precisión terminológica es el primer paso para evitar fallos de diseño. La distinción fundamental no radica en el tamaño, sino en el rango de presión que el equipo es capaz de generar para superar las resistencias del circuito.

Ventiladores: son equipos que operan a presiones inferiores a 100 mbar. Son los caballos de batalla que mueven volúmenes masivos de aire y compensan las pérdidas naturales del sistema.
Soplantes: operan en un rango intermedio, entre 100 y 2000 mbar.
Compresores: diseñados para presiones elevadas, superiores a 2000 mbar.

Subestimar esta clasificación pone en riesgo la calidad del aire respirable.

«El ventilador es parte esencial de un sistema de ventilación en minería subterránea, ya que está diseñado para generar una diferencia de presión que permite su desplazamiento».

El dilema axial vs. centrífugo (caudal, presión y reversibilidad).

La elección de la tipología de ventilador no solo depende del volumen, sino también de la estrategia operativa. Aquí es donde cobran sentido los conceptos de ventiladores principales, secundarios y auxiliares.

Ventiladores centrífugos (radiales): el aire entra axialmente y se expulsa perpendicularmente a la entrada debido a la fuerza centrífuga. Generan presiones muy altas, por lo que son ideales como ventiladores principales en minas profundas o en redes con configuraciones geométricas complejas de alta resistencia. Son robustos y toleran bien el polvo, aunque su rendimiento decae drásticamente fuera de su punto de diseño.
Ventiladores axiales: el flujo es paralelo al eje. Tradicionalmente se les ha considerado equipos de «bajo esfuerzo», pero la realidad técnica es más compleja: los modelos modernos pueden alcanzar presiones estáticas superiores a las de los centrífugos, con una eficiencia global mucho más elevada. Su gran ventaja estratégica es la reversibilidad, una característica vital en los protocolos de emergencia para revertir el flujo de aire ante un incendio. Además, su versatilidad en la regulación los hace perfectos tanto para funciones principales en trayectos rectos como para la ventilación secundaria o auxiliar.

En este análisis, se deben considerar las pérdidas por choque y la capacidad de regulación, ya que elegir el equipo equivocado puede provocar la acumulación de gases, incluso si el ventilador parece «mover aire».

El «híbrido» inteligente (el flujo mixto).

Cuando la red minera presenta una complejidad moderada —ni tan simple como la de un axial básico ni tan restrictiva como la de un centrífugo masivo—, surge el ventilador de flujo mixto. Su diseño impulsa el aire en una dirección oblicua, combinando lo mejor de ambos tipos.

La verdadera «verdad» detrás del flujo mixto es su eficiencia operativa: este equipo requiere menos RPM (revoluciones por minuto) que un centrífugo para alcanzar el mismo caudal y la misma presión. Esto se traduce directamente en un menor nivel de ruido y un menor desgaste mecánico, por lo que es la opción inteligente para optimizar el rendimiento global en sistemas de ventilación secundaria de trayectos largos.

La geometría es el enemigo (el «punto de funcionamiento»).

Un ventilador nunca trabaja en el vacío, sino que lucha constantemente contra la mina. La rugosidad de las rocas, los codos de las galerías y los obstáculos de los túneles crean una «curva característica del sistema».

El éxito de la ventilación radica en encontrar el punto de funcionamiento, es decir, la intersección exacta entre la curva de rendimiento del ventilador y la de resistencia de la mina. Si estas curvas no coinciden, el sistema será ineficiente o inestable. Un diseño que ignore el rendimiento manométrico (es decir, la eficiencia con la que se genera presión útil) acabará desperdiciando energía y comprometiendo la seguridad en los frentes de trabajo.

Un ventilador mal dimensionado no solo es un error técnico, sino también una zona mal ventilada que permite la acumulación de gases peligrosos y una fuga constante de capital en la factura eléctrica.

El poder de la velocidad variable (VSD).

La minería del futuro es dinámica, no estática. Las necesidades de aire varían según la fase en la que nos encontremos: perforación, voladura, carga o sostenimiento. Aquí es donde los sistemas de velocidad variable (VSD) marcan la diferencia.

A diferencia de los ventiladores de velocidad fija, que operan a un régimen constante e ignoran la demanda real, los VSD permiten ajustar el caudal en tiempo real. Este control no solo mejora el rendimiento global del sistema, sino que también es fundamental para la minería sostenible, ya que permite ahorrar energía y prolongar la vida útil del motor al reducir el estrés mecánico.

Conclusión: hacia una responsabilidad ética.

La ventilación minera es un ejercicio de equilibrio entre la física de los fluidos y la economía de la explotación. Sin embargo, más allá de los mbar y los caudales, existe una responsabilidad que ningún programa informático de cálculo puede sustituir. Como se enseña en el ámbito académico de la ingeniería:

«La respuesta ante un caso particular requerirá siempre un análisis específico para dictaminar la idoneidad de la solución y los riesgos asumidos, así como las incidencias en los costes de explotación».

Nuestra prioridad no debe ser el equipo más económico del catálogo, sino aquel que garantice que cada trabajador regrese a casa con los pulmones limpios.

En un entorno en el que el aire fresco es el recurso más valioso y vital de la operación, ¿elegimos nuestras máquinas por su precio de compra o por su capacidad para mantenernos a salvo en las profundidades?

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.

Este vídeo resume bien los conceptos básicos de la ventilación.

Underground_Mining_Fans

Referencias:

ŁUSZCZEWSKI, A. (1999). Redes industriales de tubería. Bombas para agua, ventiladores y compresores. Diseño y construcción. Reverté Ediciones. México. 302 pp.

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Compromisos ambientales y sociales del ciclo de vida en marcos de hormigón para carreteras

Acaban de publicarnos un artículo en Cleaner Environmental Systems, una revista indexada en el primer cuartil del JCR. El trabajo analiza las compensaciones ambientales y sociales a lo largo del ciclo de vida de los sistemas de marcos de hormigón para carreteras y compara dos tipologías constructivas predominantes: los marcos de hormigón armado ejecutados in situ (ISRCF) y los marcos articulados modulares prefabricados (PRCAF). Tras evaluar 50 configuraciones optimizadas en coste (con luces de entre 8 y 16 metros y profundidades de cobertura de suelo de entre 1 y 5 metros), el estudio revela que no existe una tipología universalmente superior.

Los resultados principales indican que los sistemas prefabricados (PRCAF) reducen las emisiones de gases de efecto invernadero entre un 9 % y un 17 % en comparación con las alternativas in situ. Sin embargo, el desempeño social depende de la escala: los marcos prefabricados son preferibles para configuraciones pequeñas (luces ≤ 12 m), mientras que los marcos in situ muestran menores impactos sociales en luces mayores (≥ 14 m) debido a una mayor intensidad de mano de obra local y a la estructura de la cadena de suministro.

El trabajo se enmarca en el proyecto de investigación RESILIFE , que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València.

1. Introducción y marco de referencia.

La ingeniería contemporánea prioriza la sostenibilidad de las infraestructuras para aumentar su resiliencia frente a las crisis globales y cumplir los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030. La industria de la construcción es responsable de aproximadamente el 9 % de las emisiones antropogénicas globales de CO₂, lo que sitúa al carbono embebido como una métrica crítica.

Tipologías estructurales evaluadas

ISRCF (In-situ Reinforced Concrete Frames): marcos cerrados monolíticos construidos íntegramente in situ. Son la solución estándar, especialmente en suelos de baja capacidad portante.
PRCAF (Precast Reinforced Concrete Articulated Frames): marcos abiertos modulares, ensamblados a partir de piezas prefabricadas en forma de U, que ofrecen ventajas operativas, como tiempos de instalación más cortos y una mejor utilización de los recursos.

Marco prefabricado articulado. https://forte.es/productos/marcos-articulados/

2. Metodología de evaluación.

La investigación utiliza un enfoque integrado de evaluación del ciclo de vida (LCA) que abarca las dimensiones ambiental (E-LCA) y social (S-LCA) bajo un marco de «cuna a tumba» (cradle-to-grave).

Parámetros de la evaluación

Unidad funcional: un metro lineal de marco de carretera.
Alcance: fabricación de materiales, transporte, construcción, uso (100 años de vida útil, incluida la carbonatación) y fin de vida útil (desmantelamiento y reciclaje).
Herramientas y datos:
- E-LCA: método ReCiPe 2016, bases de datos Ecoinvent 3.7.1 y BEDEC.
- S-LCA: marco PSILCA/SOCA v2, que mide el riesgo en horas de riesgo medio (MRH).
- Optimización: Los 50 casos analizados se optimizaron previamente en términos de coste mediante un algoritmo metaheurístico (simulated annealing).

3. Análisis del rendimiento ambiental (E-LCA).

Los resultados demuestran que la geometría es el principal factor determinante del impacto ambiental. El aumento de la luz (vanos) influye mucho más en el potencial de calentamiento global (GWP) que la profundidad de la cobertura del suelo.

Hallazgos clave por categoría de daño

Categoría de impacto	Rendimiento de PRCAF vs. ISRCF
GWP (calentamiento global)	Reducción consistente en PRCAF (9-17%).
Integridad de ecosistemas	Reducción promedio del 15,4% en PRCAF.
Salud humana	PRCAF es superior en 24 de 25 configuraciones (un 9,9% de mejora).
Agotamiento de recursos	Reducción promedio del 6,5% en PRCAF.

Sensibilidad geométrica y fases del ciclo de vida

Influencia de la geometría: aumentar la luz en 2 m eleva el GWP en un 23-25 % para ISRCF y en un 25 % para PRCAF. Cada metro adicional de cobertura terrestre aumenta el GWP en un 11 %.
Dominancia de fases:
- En los sistemas PRCAF, los impactos se concentran en gran medida en la fase de fabricación (entre el 89 % y casi el 100 %) debido a la naturaleza intensiva en energía de la prefabricación.
- En los sistemas ISRCF, la fabricación contribuye entre el 78 % y el 88 %, con una mayor participación relativa de la fase de construcción.
Efecto de carbonatación: durante las fases de uso y de fin de vida, el hormigón actúa como sumidero de CO₂. Al final de la vida útil de los PRCAF, la fijación de carbono mejora los efectos ambientales entre un 16,7 % y un 17,6 %.

4. Análisis del rendimiento social (S-LCA).

A diferencia de los resultados ambientales, el desempeño social muestra una tendencia opuesta y compleja según la escala geométrica.

Desempeño por escala y grupos de interés

Luces pequeñas (8-10 m): los sistemas prefabricados (PRCAF) son preferibles, ya que reducen el impacto social en un 6,1 %. En la categoría de trabajadores, los beneficios alcanzan el 18,8 %.
Luces grandes (14-16 m): los sistemas in situ (ISRCF) son los más habituales, con reducciones de daño social de hasta el 10,8 %. Esto se debe a una mayor intensidad de mano de obra local y a una distribución distinta de los riesgos a lo largo de la cadena de suministro.
Impacto por categoría (S-LCA):
- Actores de la cadena de valor: PRCAF es favorable en luces cortas (reducción del 8,9 %), pero pierde ventaja en luces > 12 m.
- Comunidad local y sociedad: el ISRCF prevalece en luces grandes (14-16 m) con mejoras de hasta el 10 %.

5. Discusión de los compromisos entre las soluciones (trade-offs).

El estudio identifica una divergencia crítica entre la eficiencia ambiental y la sostenibilidad social.

Industrialización frente a impacto social: mientras que la prefabricación se beneficia de economías de escala en términos de eficiencia de materiales y optimización de procesos, estas ganancias no se traducen directamente en menores impactos sociales a gran escala.
Riesgos en la cadena de suministro: en los sistemas PRCAF, los impactos sociales están vinculados a actividades de fabricación aguas arriba y a cadenas de valor globalizadas, lo que conlleva una mayor intensidad de riesgo social.
Localización del trabajo: los sistemas ISRCF dependen más de procesos de construcción localizados, lo que distribuye de manera más equilibrada los riesgos sociales entre los trabajadores y las comunidades locales en proyectos de gran envergadura.

6. Conclusiones y recomendaciones de diseño.

La investigación concluye que la selección de la tipología constructiva debe basarse en las prioridades específicas del proyecto y en la escala geométrica.

Prioridad ambiental: los sistemas prefabricados (PRCAF) son la opción más adecuada en casi todas las configuraciones, especialmente en luces cortas y medias con coberturas de suelo moderadas.
Prioridad social: los sistemas in situ (ISRCF) pueden ser más adecuados para proyectos de gran escala (luces ≥ 14 m), en los que los criterios sociales y la generación de empleo local resultan fundamentales.
Factores determinantes: La luz de la estructura y la profundidad del suelo son los parámetros que rigen el rendimiento a lo largo del ciclo de vida. Las decisiones tomadas en las etapas iniciales del diseño tienen un impacto irreversible en el perfil de sostenibilidad de la infraestructura.

Este marco de evaluación comparativa permite a los responsables de la toma de decisiones equilibrar objetivos contrapuestos, fomentando diseños alineados con la responsabilidad ambiental y la equidad social a largo plazo.

El artículo completo, al estar publicado en abierto, puede obtenerse haciendo clic en 1-s2.0-S2666789426000681-main.

Referencia:

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Ventiladores axiales

Ventilador axial. https://oa.upm.es/88126/1/TVSB4T1_Ventiladores_R0-20250304.pdf

El ventilador axial es una máquina de diseño aerodinámico que se caracteriza porque el flujo de aire entra y sale en dirección paralela al eje del impulsor. Consiste esencialmente en una hélice encerrada en una envolvente cilíndrica o en un conducto, sin que el aire experimente un cambio brusco de dirección al atravesar el equipo.

Puede funcionar en un amplio rango de volúmenes de aire, generando presiones estáticas bajas a medias y resulta muy adecuado para casos en los que se requiere mover grandes caudales con baja o moderada resistencia de la red. Aprovechando la conversión de la corriente de aire en un componente rotativo, este ventilador puede alcanzar una presión estática ligeramente superior a la de un ventilador de hélice de aspas rectas, a la misma velocidad axial, y hacerlo de forma más eficiente.

La facilidad de montaje y el flujo de aire en línea recta los hacen ideales para numerosas aplicaciones en ventilación industrial, edificación, túneles y minería subterránea, tanto en instalaciones de impulsión como de extracción. Por encima de aproximadamente 75–100 mm.c.a. de presión estática, los ventiladores axiales se utilizan poco en servicios de ventilación general, ya que el rendimiento y la estabilidad del punto de trabajo tienden a deteriorarse; en cambio, se prefieren ventiladores centrífugos o de flujo mixto, más adecuados para presiones más altas.

Cuando se trata de alcanzar presiones elevadas a través de un circuito con alta resistencia, como largos conductos o túneles de evacuación de humos, se recurre, en muchos casos, a ventiladores centrífugos, que permiten generar presiones totales más altas a costa de un mayor tamaño y peso. No obstante, los ventiladores axiales se prefieren a los centrífugos en numerosas aplicaciones de ingeniería civil y minería, porque su sistema de canalización no requiere codos pronunciados ni grandes cambios de dirección, lo que reduce las pérdidas y simplifica el diseño constructivo.

Además, su tamaño es notablemente menor que el de un ventilador centrífugo de caudal similar, lo que los hace muy útiles en obras donde el espacio es limitado, como túneles, estaciones de metro, locales técnicos de edificios o galerías mineras. En minería subterránea, los axiales se emplean tanto como ventiladores principales de superficie como auxiliares, generalmente en combinación con conductos flexibles que dirigen el aire limpio hasta los frentes de trabajo, donde el requisito prioritario suele ser el caudal más que la presión.

En esta conversación puedes escuchar las características más destacadas de este ventilador.

El vídeo recoge las ideas más relevantes sobre esta máquina.

También os dejo un vídeo explicativo.

The_Axial_Blueprint

Referencias:

ŁUSZCZEWSKI, A. (1999). Redes industriales de tubería. Bombas para agua, ventiladores y compresores. Diseño y construcción. Reverté Ediciones. México. 302 pp.

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Integración inteligente de detección de daños y evaluación de sostenibilidad en puentes costeros.

Acaban de publicar un artículo en Smart and Sustainable Built Environment, una de las revistas ubicadas en el primer cuartil del JCR. Este documento técnico sintetiza una investigación avanzada sobre el mantenimiento sostenible de puentes de hormigón armado en entornos costeros, sometidos a una degradación acelerada por la corrosión inducida por cloruros. La propuesta principal se basa en un enfoque integral que combina el monitoreo de la salud estructural (SHM) mediante el análisis de la densidad espectral de potencia (PSD), las evaluaciones de sostenibilidad del ciclo de vida (LCSA) y la toma de decisiones multicriterio (MCDM).

Los principales hallazgos demuestran que la implementación de métodos no destructivos basados en vibraciones, como el PSD, permite identificar el deterioro en etapas tempranas con mayor precisión que los métodos convencionales. Los resultados indican que este enfoque puede reducir los costes de mantenimiento y reparación hasta un 40 % a lo largo de una vida útil de 100 años, lo que supone una disminución significativa de los impactos ambientales y de los riesgos sociales para los trabajadores y las comunidades locales.

La investigación se enmarca en el proyecto RESILIFE, que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València. A continuación, se presenta un resumen del trabajo y de la información de contexto.

La pregunta de investigación que abordamos fue la siguiente:

¿Cómo podemos superar las limitaciones de los modelos de deterioro predefinidos y de las inspecciones visuales mediante la integración de la monitorización de la salud estructural (SHM) basada en vibraciones y de un análisis de sostenibilidad del ciclo de vida para optimizar el mantenimiento?

Hasta ahora, la literatura científica abordaba la detección de daños y la sostenibilidad de forma independiente; nuestro trabajo es la «orquestación de ciencias» que los une en un solo marco de decisión.

Contexto y problemática de la infraestructura costera.

La industria de la construcción es responsable de aproximadamente el 30 % del consumo de energía mundial, del 40 % del consumo de recursos naturales y de cerca del 30 % de las emisiones de gases de efecto invernadero. En este contexto, los puentes costeros son activos críticos y costosos cuya durabilidad se ve comprometida por la penetración de iones de cloruro.

Desafíos identificados en el mantenimiento tradicional:

Inadecuación de las estimaciones: Los métodos convencionales de estimación de costes y de mantenimiento resultan insuficientes para las necesidades complejas actuales.
Detección tardía: los enfoques tradicionales a menudo no logran identificar el daño interno hasta que es visible o estructuralmente grave.
Falta de integración: Existe una brecha significativa entre las técnicas de detección de daños en ingeniería estructural y los marcos de evaluación de sostenibilidad (economía y ecología).

Marco metodológico: el método PSD y la monitorización estructural.

La investigación propone el uso de la densidad espectral de potencia (PSD) como herramienta de identificación no destructiva basada en el dominio de la frecuencia.

Funcionamiento del método PSD:

Análisis de señales: transforma la respuesta vibratoria de la estructura (estimulada de forma periódica o aleatoria) al dominio de la frecuencia mediante la transformada de Fourier.
Relación rigidez-frecuencia: los picos en el espectro PSD corresponden a las frecuencias naturales de la estructura. La corrosión por cloruros reduce la sección transversal de las barras de refuerzo y aumenta el agrietamiento, lo que disminuye la rigidez local y altera estas frecuencias.
Ventajas técnicas: es una función de segundo orden altamente no lineal y sensible a los parámetros estructurales, lo que permite localizar y cuantificar el daño con precisión.

El modelo de predicción de vida útil (Tuutti):

El marco utiliza el modelo de Tuutti para vincular la vida útil con la corrosión. Este proceso se divide en dos fases:

Iniciación: tiempo hasta que los cloruros alcanzan el umbral crítico en el refuerzo (estimado mediante la segunda ley de Fick).
Propagación: tiempo durante el cual la corrosión se extiende hasta causar daños graves o fallos.

Evaluación de la sostenibilidad del ciclo de vida (LCSA).

El estudio evalúa el impacto de las estrategias de mantenimiento en tres pilares fundamentales, integrados mediante bases de datos como Ecoinvent y programas informáticos como OpenLCA.

Evaluación de costes a lo largo del ciclo de vida (LCCA)

El análisis económico tiene en cuenta todos los gastos, desde la construcción hasta la eliminación final, y ajusta los costes futuros a su valor presente con una tasa de descuento del 5 %.

Componentes del coste: inspección, reparación, demolición de partes dañadas, reciclaje de escombros e instalación de nuevo refuerzo.
Resultado: el uso de PSD permite optimizar los tiempos de intervención y evitar reparaciones prematuras o fallos catastróficos.

Evaluación ambiental (E-LCA)

Utilizando el método ReCiPe, se analizan las categorías de impacto en tres puntos finales:

Salud humana: reducción de la toxicidad y de los contaminantes.
Ecosistemas: minimización de la ocupación del suelo y de la eutrofización.
Recursos: eficiencia en el uso de materias primas y de energía.

Evaluación social (S-LCA).

Se emplea el complemento SOCA para evaluar las «horas de riesgo» de diversos grupos de interés.

Grupos evaluados: trabajadores, comunidad local, sociedad y actores de la cadena de valor.
Subcategorías: seguridad y salud, salarios justos, horas de trabajo y derechos indígenas.

Análisis de resultados: PSD frente a métodos convencionales.

El estudio aplicó el marco a un modelo simulado del puente de Galicia (España), de 1980 metros de longitud y 40 tramos, y obtuvo los siguientes resultados comparativos:

Dimensión de impacto	Método convencional	Método PSD	Mejora/ahorro
Coste total (LCC)	470,113.12 €	248,001.19 €	~222,111.92 € (40%)
Impacto ambiental (puntos)	Mayor impacto en todas las categorías	Reducción significativa	14.33% (Tablero) / 29.62% (Columnas)
Riesgo social (horas de riesgo)	Muy elevado (ej. 200,365 para trabajadores)	Reducción drástica (ej. 45,650 para trabajadores)	Reducción de hasta el 32%

Análisis de la toma de decisiones (AHP-TOPSIS).

Para consolidar estos datos, se utilizó el Proceso de Jerarquía Analítica (AHP) para asignar pesos a los criterios y la Técnica para el Orden de Preferencia por Similitud con la Solución Ideal (TOPSIS) para clasificar las estrategias.

El método basado en PSD obtuvo una puntuación de 1,00 (proximidad ideal), mientras que el método convencional obtuvo 0,00, lo que confirma la superioridad absoluta del enfoque inteligente.

Conclusiones e implicaciones prácticas.

La integración del análisis PSD con la evaluación de sostenibilidad transforma el mantenimiento de «reactivo» a «proactivo y eficiente en recursos».

Hallazgos fundamentales:

Detección temprana: la sensibilidad del análisis basado en la frecuencia permite identificar deterioros antes de que comprometan la seguridad estructural.
Robustez: el análisis de sensibilidad confirmó que los resultados son estables frente a variaciones en la tasa de descuento (3-7 %) y en los niveles de ruido de las señales (5-15 %).
Sostenibilidad integral: el marco no solo ahorra capital financiero, sino que también reduce la huella de carbono y mejora el bienestar social al minimizar las interrupciones y los riesgos para la comunidad.

Recomendaciones para la gestión de activos:

Se sugiere que las autoridades de transporte y los gestores de infraestructura adopten sistemas de monitorización adaptativos basados en vibraciones. Aunque el estudio se basa en simulaciones, la «orquestación de ciencias» propuesta ofrece una hoja de ruta clara para lograr una infraestructura costera resiliente y alineada con los objetivos de desarrollo sostenible globales.

«El método basado en PSD va más allá de sus capacidades diagnósticas y ofrece un camino hacia prácticas de mantenimiento predictivas, preventivas y eficientes en términos de recursos.»

Referencia:

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.