Recientemente se ha publicado la Propuesta de Resolución Provisional de la convocatoria 2023 de ayudas a «Proyectos de investigación científica y transferencia tecnológica» del Programa Operativo de Castilla-La Mancha 2021-2027. En esta resolución se han financiado un total de 5 proyectos en los que participan diferentes profesores e investigadores de la E.T.S. de Ingeniería Industrial – AB. Estos proyectos son:
Desarrollo de Sensores para Gases Contaminantes de Interés Industrial Basados en Materiales Híbridos Nanoestructurados
- Investigadores Principales: Edelmira Valero Ruíz y María Teresa Baeza Romero
- Personal de la etsiiAB que participa: María Isabel González Sánchez
- Grupos de investigación involucrados: Bioingeniería e Ingeniería Ambiental
En la sociedad actual, hay una demanda creciente de dispositivos avanzados para la detección de gases contaminantes para la monitorización de la calidad del aire en tiempo real, tanto en aire exterior como interior, con el fin de proteger la vida humana y el planeta en su conjunto. En el presente proyecto de investigación se desarrollarán sensores electroquímicos de bajo coste para la medida de gases contaminantes de interés industrial, como son el peróxido de hidrógeno y el amoníaco, mediante el diseño de nuevos materiales híbridos nanoestructurados. Los materiales compuestos que se van a desarrollar se basarán en aprovechar el efecto sinérgico que presenta el uso combinado de diferentes nanomateriales, incluyendo polímeros conductores, nanopartículas de metales u óxidos metálicos, nanomateriales de carbono (nanotubos de carbono, grafeno, carbono mesoporoso, etc), así como líquidos iónicos u otros disolventes de carácter iónico basados en mezclas eutécticas, más novedosos y de mayor biodegradabilidad. Los materiales preparados serán convenientemente caracterizados desde el punto de vista superficial, estructural, electroquímico y analítico, mediante la combinación de diferentes técnicas. Se trata de un proyecto de marcado carácter interdisciplinar en el que se integrarán conocimientos de electroquímica, nanomateriales, contaminación atmosférica y calidad del aire, que se enmarca en el sector prioritario Energía y Medioambiente de la Estrategia de Especialización Inteligente de Castilla-La Mancha S3. Este proyecto puede tener un impacto significativo en el avance tecnológico y científico de la región, al mismo tiempo que puede proporcionar soluciones más efectivas para el control de emisiones y la protección del medioambiente, siendo los resultados de interés para científicos en los campos de contaminación atmosférica, cambio climático y desarrollo de sensores. En términos económicos, el desarrollo de esta tecnología puede contribuir a la creación de empleo y nuevas empresas innovadoras en la región. A nivel social, el uso de sensores de gases tóxicos es esencial para garantizar la seguridad y la salud de las personas en entornos muy diferentes, contribuyendo a la creación de una sociedad más saludable.
Producción de Baterías de Ion-Li de alto voltaje mediante impresión 3D (Pro-Li 3D)
El proyecto PRO-Li 3D tiene como objetivo la producción de baterías de Li de alta energía específica y volumétrica mediante el desarrollo de electrodos 3D de alto voltaje empleando tecnologías de fabricación aditiva. A la finalización del proyecto, se fabricará de una batería de estado sólido (cerámico) mediante impresión 3D a modo de demostrador tecnológico, que opere a 4.2 V y presente densidades de energía de 400 Wh/Kg tras 100 ciclos de carga/descarga.
Para ello, será necesario cumplir con los siguientes objetivos específicos:
- Desarrollo del feedstock con alta carga cerámica para la fabricación de electrodos y electrolitos, compatible con las tecnologías de fabricación aditiva empleadas.
- Diseño de geometrías de electrodos mallados y definición de proceso de impresión 3D para maximizar el área de contacto electrodo-electrolito y optimizar el contacto entre láminas de material activo.
- Impresión 3D (FFF, Robocasting, SLA) de los electrodos y electrolitos, seguido de los tratamientos optimizados de debinding y sinterizado y así garantizar la funcionalidad de los componentes de las baterías.
- Caracterización de los electrodos impresos, tanto (micro)estructural como eléctrica/electroquímica (semiceldas y celdas completas), empleando electrolitos líquidos convencionales para evaluar su rendimiento en comparación con el estado del arte (benchmarking).
- Impresión 3D de batería de estado sólido y caracterización electroquímica a partir de ensamblajes cátodo-electrolito cerámico, con monitorización de la estabilidad de la SEI, y posterior impresión del ánodo.
Fresado de acabado eficiente en condiciones de lubricación sostenible de aluminuros de titanio con aplicación a la aleación Ti48Al2Cr2Nb
- Investigadores Principales: Valentín Miguel Eguía y Juana Coello Sobrino
- Centro de Investigación: Instituto de Desarrollo Regional
- Personal de la etsiiAB que participa: Francisco García-Sevilla; Enrique García-Martínez; María Carmen Manjabacas Tendero; Jesús Andrés Naranjo Torres; María Nieves Sánchez Casado
- Grupos de investigación involucrados: Ciencia e Ingeniería de los Materiales
Los aluminuros de titanio son considerados materiales prometedores en el futuro para aplicaciones aeronáuticas, gracias a sus excelentes propiedades. El aluminuro Ti48Al2Cr2Nb destaca entre todos ellos. Sin embargo, el mecanizado de esta aleación presenta limitaciones en relación a los parámetros de corte a emplear, que hacen que el proceso no tenga viabilidad industrial. Además, la calidad de las piezas mecanizadas debe ser mejorada sustancialmente para su aplicación. Todo ello, hace imprescindible emplear estrategias de lubricación, que deben estar alineadas con los requisitos de impacto ambiental y de eliminación de riesgos laborales. Las limitaciones y requisitos indicados no están resueltos en la actualidad. En este proyecto de investigación se evaluará la maquinabilidad del aluminuro Ti48Al2Cr2Nb para procesos de fresado de acabado, con el fin de establecer las condiciones óptimas para desarrollar la operación de forma eficiente, esto es, consiguiendo una productividad dentro de los estándares de la industria y eliminando o reduciendo la aparición de defectos superficiales en las piezas mecanizadas. Se investigarán diversas técnicas de lubricación: cantidad mínima de lubricante (MQL), lubricación criogénica y su combinación. Estas técnicas han sido identificadas como posibles sustitutas de la lubricación tradicional en aleaciones de titanio, pero su aplicación en aluminuros de titanio aún no ha sido suficientemente investigada.
Abordando Retos en las Redes del Futuro: Impulso de las Energías Renovables como Participantes Dinámicos de los Sistemas Eléctricos (ChallengeREGrid)
- Investigadores Principales: Emilio Gómez Lázaro y Andrés Honrubia Escribano
- Centro de Investigación: Instituto de Energías Renovables
- Personal de la etsiiAB que participa: Sergio Martín Martínez, Fco. Javier Ramírez Fernández, Estefanía Artigao Andicoberry, Raquel Villena Ruiz, Ana Fernández Guillamón.
- Grupos de investigación involucrados: Energías Renovables
El incesante aumento de la presencia de energías renovables en los sistemas eléctricos, principalmente de energía eólica y solar fotovoltaica, origina una serie de retos técnicos a los que debe darse respuesta, de manera urgente, para lograr una adecuada participación de estas fuentes de generación de energía no gestionables en el mix energético. En este escenario, el principal objetivo del proyecto ChallengeREGrid es el de abordar algunos de estos retos para seguir garantizando la seguridad, calidad y continuidad del suministro, así como para lograr una operación más flexible de la red y una participación activa y dinámica de estas fuentes de generación limpias durante dicha operación.
Cabe destacar, finalmente, que todos y cada uno de los objetivos perseguidos en el presente proyecto cobran sentido debido a, por un lado, el apoyo expreso mostrado a esta propuesta por diversas entidades del ámbito de las energías renovables, como son la Agencia Internacional de la Energía (International Energy Agency, IEA), la Plataforma Tecnológica del Sector Eólico (REOLTEC), la empresa propietaria de plantas renovables “Planta Enersos III, S. L.”, la multinacional de nuevas tecnologías dedicadas a la eólica “Siemens Gamesa Renewable Energy”, o el Comité Técnico de Normalización CTN 221 “Sistemas de generación de energía eólica”, y debido a, por otro, la participación en la propuesta de varios responsables técnicos y miembros de diferentes comités de trabajo de normas internacionales como la IEC 61400-21, la IEC 61400-26 y la IEC 61400-27.
Desarrollo de Gemelos Digitales para gestión y mantenimiento de patrimonio cultural, edificios e infraestructuras en Castilla-La Mancha
Mediante este proyecto se pretende mejorar la metodología de gestión de patrimonio construido de edificación y obra civil mediante el uso dejemplas piloto de gemelos digitales, integrando protocolos de monitorización de larga duración y obtención de datos, a bajo coste, para su aprovechamiento por los distintos agentes gestores y usuarios. La información generada conformará una plataforma de documentación gestionada en un entorno Building Information Modelling (BIM) / Geographic Information System (GIS) que permita mejorar la conservación y mantenimiento, a la vez que poner a disposición de distintos gestores públicos y privados información en tiempo real e histórica de los elementos registrados y monitorizados. La información almacenada permitirá disponer de documentación geométrica en 3D, datos de mediciones en tiempo real y registros históricos. En función de la información almacenada, se podrán conocer parámetros medidos de confort ambiental y de consumo energético y realizar estimaciones reales del potencial de ahorro; conocer la evolución de patologías y programar labores de mantenimiento, conocer patrones de uso y tomar medidas correctivas de funcionamiento de equipos. En el caso del patrimonio cultural servirá además para difundir de forma estructurada y más atractiva el conocimiento de los bienes inventariados para promover el turismo en áreas rurales. Todo ello desde una perspectiva de automatización y escalabilidad futura del proceso y de acceso abierto a distintos perfiles de usuario.
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