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Investigadores de la Universidad de La Frontera (UFRO), lideraron proyecto impulsado por CORFO para mejorar la eficiencia energética y disminuir la emisión de gases en cocinas a leña que se fabrican en Temuco, innovación en los diseños que fue transferida a quienes integran la Asociación gremial de fabricantes de estufas, cocinas, productos y servicios metalmecánicos (AFECMETAL A.G.).

Con la entrega de un manual con las especificaciones técnicas de nuevos diseños, materiales y costos para la fabricación de cocinas que permiten reducir el consumo de leña y disminuir la emisión de monóxido de carbono, finalizó un proyecto de investigación que la Universidad de La Frontera lideró en el marco del Programa de Difusión Tecnológica de La Araucanía de CORFO.

Nuevo diseño de cocina

Gracias a este valioso trabajo, la Asociación gremial de fabricantes de estufas, cocinas, productos y servicios metalmecánicos (AFECMETAL A.G.) podrá ofrecer a la comunidad cocinas más eficientes energéticamente y con bajos niveles de emisión.

Este desarrollo tecnológico, fue dirigido por el Dr. Robinson Betancourt, quien junto a un equipo multidisciplinario de expertos aunó distintas capacidades para transferir y probar los rediseños investigados en el Laboratorio de Combustión y Partículas del Departamento de Ingeniería Mecánica de esta Casa de Estudios certificado por la SEC. En tanto, los rediseños, los costos de fabricación y material de apoyo para las mejoras de las cocinas fue realizado y transferido a los empresarios por los investigadores del Departamento de Ingeniería Industrial y de Sistemas, Dr. Galo Paiva y la Mg. Magaly Sandoval.

Este esfuerzo conjunto, que contó con la directa colaboración de los integrantes de AFECMETAL, permitió resolver problemas de diseño de las cocinas a leña, favoreciendo el control adecuado de flujos de aire para su máxima eficiencia, lo que se traduce en una importante contribución para disminuir los niveles de contaminación del aire en las ciudades y zonas rurales del sur de Chile. En este contexto, es importante mencionar que las empresas asociadas en AFECMETAL son las que producen la mayor parte de las cocinas a leña comercializadas en el país.

Trabajo colaborativo

“Para nuestro equipo de investigación, lo más importante fue el trabajo conjunto que realizamos con todos los fabricantes de cocinas. La investigación tanto en laboratorio como directo en las empresas, potenciaron las soluciones de mejoras alcanzadas”, destaca el Dr. Robinson Betancourt, agregando que “la sinergia que logramos desde la Universidad de La Frontera con AFECMETAL y CORFO fue de suma importancia. Se alcanzaron resultados trascendentales, conocimiento generado en nuestra Universidad regional, con empresas de La Araucanía y el soporte de CORFO”.

Diseño hogar cocina

Igual testimonio comparte el Dr. Galo Paiva. “La colaboración de la universidad con el entorno empresarial e institucional es muy importante, porque permite generar ciencia aplicada, que tiene la potencialidad de traducirse en productos y servicios con mayor valor para la sociedad. Este es el caso del trabajo realizado con CORFO y las empresas asociadas en AFECMETAL A.G., vinculación que fue muy valiosa, fluida y de máxima colaboración. Como equipo investigador, estamos muy agradecidos del apoyo de estas instituciones, así como también del apoyo y colaboración de la Seremi de Energía y Seremi del Medio Ambiente”.

Particularmente, este proyecto, que llevó por título «Mejoramiento de la eficiencia energética de las cocinas a leña de Temuco», consideró mejoramientos constructivos relacionados a nuevos diseños de cubiertas y de hogar, formas y métodos de sello, así como los sistemas de control de aire a la cámara de combustión para permitir una reducción efectiva en los niveles de emisión, sin representar un incremento significativo en los costos de fabricación.

“Este, fue un proyecto necesario y beneficioso para los fabricantes y asociados de AFECMETAL A.G., ya que permitió conocer las emisiones de gases contaminantes producidos por los productos elaborados, lo cuales se desconocían, ya que en todos los años que llevamos como fabricantes de cocinas a leña no habíamos tenido la oportunidad de adherirnos a un departamento especializado en gases contaminantes”, señala Álvaro Illesca, Gerente Comercial de Cocinas Araucanía, destacando que “los resultados concluidos beneficiarán a los productores y asociados de AFECMETAL A.G. para mejorar y tomar las medidas con respecto a la confección y mejora de los productos elaborados y así poder seguir vigentes en el mercado, respetando todos los protocolos establecidos”.

Nuevo diseño de cubierta

Por su parte, Oscar Llanquitruf, Ejecutivo Innova de CORFO, no duda en señalar que, además del principal resultado del proyecto, como es la transferencia de mejoras constructivas a los productores de cocinas a leñas, un resultado transversal fue “lograr conectar la academia con un sector productivo de manera efectiva, permitiendo esta conexión entregar a los productores de cocinas, mejoras testeadas técnicamente en laboratorio. Estos resultados permitieron mejorar la eficiencia energética de sus productos, sin aumentar considerablemente los costos de producción y, a la vez, permitir mejorar la competitividad del sector”.

De igual manera, agrega que “colaboraciones de este tipo son absolutamente necesarias, porque el conocimiento generado en las universidades es muy importante para apoyar a los diferentes sectores productivos y, en este caso, gracias al financiamiento de CORFO se logró la vinculación entre todas las entidades, con los buenos resultados que el proyecto entregó”.

Como cierre de este proyecto, el ejecutivo de CORFO explica que todas las mejoras fueron sistematizadas e incluidas en un manual que fue entregado físicamente a los productores, además de quedar disponible una versión digital. “Esto, permitirá que el trabajo desarrollado pueda sustentarse para potenciales nuevos productores y no se limite a una intervención puntual”.

Ufro Cocina Eficiente 1

Ufro Cocina Eficiente 2

El Ingeniero Mecánico Matías Madaf Poblete asumió, recientemente, la dirección de Ingeniería Civil Industrial mención Mecánica de la Universidad de La Frontera (UFRO), desafío que enfrenta con el ánimo de contribuir al crecimiento y posicionamiento de la carrera e institución.

Iniciando el año académico 2021, la carrera de Ingeniería Civil Industrial mención Mecánica de la Universidad de La Frontera (UFRO) cuenta con un nuevo director: el Ingeniero Mecánico también formado en esta Casa de Estudios, Matías Madaf Poblete.

Sin duda, un desafío que asume con gran compromiso y responsabilidad en su temprana, pero fructífera trayectoria profesional que viene realizando en docencia e investigación, desde su titulación en el año 2017.

En su etapa de formación, destaca la obtención de diversos reconocimientos, como el Premio de Excelencia Académica por cinco años consecutivos (entre 2012 y 2016), además de la Beca Santander Universidades, lo que le permitió vivir la enriquecedora experiencia de cursar un semestre académico en la Universidad Politécnica de Madrid, España.

Ese espíritu de perseverancia y responsabilidad, es parte de lo que espera transmitir a sus estudiantes de Ingeniería Civil Industrial mención Mecánica el hoy director de esta carrera.

“Siempre me han gustado los desafíos y más aún si a través de él puedo aportar en el crecimiento de una institución a la que aprecio mucho, como lo es la UFRO. Además, la oportunidad de apoyar a los estudiantes en sus actividades propicia la ocasión para, de cierta manera, retribuir lo que la Universidad y su personal hizo por mí en mi época de estudiante”, destaca el Ing. Matías Madaf.

Entre los objetivos planteados para su gestión, menciona como primordial fortalecer la vinculación con el mundo laboral, “ya que la situación económica actual del país y la región ha conocido mejores épocas, lo que hace imprescindible que los estudiantes vayan generando redes y conocimiento práctico desde etapas tempranas. La Universidad no se trata de impartir clases y liberar nuevos profesionales al mundo laboral, sino que debe ser una etapa de correcta preparación para insertarse en ese mundo”.

En cuanto al inicio de las actividades académicas 2021 bajo la modalidad no presencial, no duda en reflexionar que “el 2020 fue un año de cambios radicales y, para muchos, un año muy duro. La gran mayoría pensamos que comenzando el 2021 la situación estaría normalizada, pero nos enfrentamos a la realidad que hoy día conocemos. Esto puede ser desalentador para muchos, pero los invito a mirar la situación desde otra perspectiva, a iniciar el 2021 con los aprendizajes que nos dejó el anterior año, conociendo de mejor manera las herramientas disponibles y que mejor se adecúan a nosotros. Además, la Universidad de La Frontera ha continuado desarrollando herramientas para este contexto, por lo que invito, especialmente a los estudiantes, a conocerlas, a no tener miedo de preguntar cuando desconocen algo e intentar aprovechar al máximo los recursos disponibles”.

A ello, agrega que “esta disponibilidad de recursos no debe limitarse sólo a la modalidad virtual, ya que la Universidad en sí es un mundo muy diverso, que ofrece infinidad de posibilidades, así que busquen, pregunten, insistan, que, como dice el dicho, la calle no tiene huellas de aquel que nunca caminó«.

Con ese alentador mensaje, el Ing. Matías Madaf Poblete asume la dirección de Ingeniería Civil Industrial mención Mecánica, en el que anteriormente estuvo la Ing. Nayadeth Ibacache Manosalva, quien además de desempeñar con gran compromiso y dedicación las labores propias de este cargo, tuvo un rol muy relevante y activo en el proceso de innovación curricular de las Ingenierías Civiles de la Facultad de Ingeniería y Ciencias.

El Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de La Frontera (UFRO) recibió la donación de un prototipo de ventilador mecánico creado por la empresa Robotec S.A., equipo que en esta casa de estudios será destinado para fines docentes y de desarrollo.

Jorge Rojas, director y asesor de la empresa, explicó que este prototipo, denominado AERA, se gesta como un equipo para ventilación mecánica de personas en situación de emergencia respiratoria, “que ha sido desarrollado siguiendo los estándares del diseño y desarrollo de productos a los que Robotec está habituado. Si bien el prototipo es funcional, aún no ha sido sometido a procesos de validación oficiales”.

Entre sus características, destaca por ser un equipo mecatrónico, es decir, su estructura consta de una parte mecánica, consistente en un mecanismo rotatorio que acciona una bolsa autoinflable (ambu); una parte electrónica, constituida por un controlador y sensores, y una parte de software, donde un programa permite calibrar el equipo y operarlo.

La donación de este equipo se da en el contexto de un trabajo de colaboración establecido entre el Departamento de Ingeniería Mecánica y Robotec S.A. a partir del año 2014, relación que se ha centrado en el ámbito de proyectos de automatización y robótica.

Por su parte, el director del Departamento de Ingeniería Mecánica de la UFRO, Dr. Eduardo Diez, dijo que “la donación de AERA a nuestro departamento pone de manifiesto el compromiso de una empresa privada con el desarrollo de la actividad universitaria regional, en los diversos ámbitos de su quehacer. Además, en términos técnicos, esta donación abre una posibilidad de colaboración en una problemática multidisciplinar de relevancia actual, en que la empresa ha puesto recursos y ha avanzado en el desarrollo de una solución, la cual ahora se pone a disposición de la Universidad”.

A lo anterior, añade que “se espera que este equipo sirva para fines educativos, de investigación y desarrollo. Por este motivo, el equipo se alojará en el Laboratorio de Mecatrónica de la Facultad de Ingeniería y Ciencias. En el corto plazo, se espera conformar un equipo de trabajo que explore las posibilidades de desarrollo del equipo, para lo cual Robotec ha manifestado su apoyo e interés de participación”.

Por su parte, Paulina Pinto, Gerente de Robotec, explica que, como empresa, “construir AERA fue un desafío cuyo motor principal fue la motivación de poder aportar un granito en esta pandemia, dada nuestra expertiz en los temas mecánicos. Ahora bien, dado que no es un producto de nuestro foco como empresa, no pudimos dedicarle mayor tiempo para validar y certificar nuestro equipo, por lo que esperamos y nos encantaría que la UFRO pudiera terminar estos últimos pasos y que, finalmente, se pudiera cumplir nuestro objetivo inicial de contribuir en esta pandemia".

En esa línea, valoró la importancia de generar vínculos con el mundo de la academia: “para Robotec es muy valioso contar con alumnos que les motive trabajar en temas de Robótica y que quieran pertenecer a nuestro equipo. Creemos que tenemos un desafío de retener a esos talentos, ya que podrían generar gran valor a nuestra empresa”.

Igual opinión tiene el Dr. Eduardo Diez: “para nosotros, como departamento, es muy importante mantener vínculos con el sector productivo, pues nos permite estar al día en el desarrollo y avance de la ingeniería, de la industria y acercarnos al campo laboral de nuestros/as actuales estudiantes. Asimismo, los vínculos con la industria nos permiten estar conscientes de las necesidades del sector productivo, y apuntar, en la medida de lo posible, nuestros esfuerzos a contribuir con soluciones desde el ámbito de la investigación y el desarrollo”.

Con un nuevo equipo de cogeneración cuenta el Laboratorio de Investigación Energética del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de La Frontera (UFRO).

Este equipo, entregado por la empresa de climatización ANWO al laboratorio que implementó en esta Casa de Estudios, destaca por proveer una solución innovadora al suministro conjunto de electricidad y calor para calefacción y agua caliente para uso sanitario en diferentes tipos de instalaciones, como viviendas, oficinas, hospitales, entre otros.

De fabricación alemana y denominado Dachs, este equipo funciona de manera paralela a la red y posee compensación de potencia reactiva, produciendo calor y electricidad siempre al mismo tiempo.

Dado que su funcionamiento se basa en el principio de cogeneración, el que consiste en la generación simultánea de energía eléctrica y calor útil a partir de un único proceso de consumo de energético primario, contar con un equipo de estas características en la UFRO permitirá fortalecer, aún más, la formación en el área de eficiencia energética de los y las estudiantes.

Así bien lo destaca el Decano de la Facultad de Ingeniería y Ciencias, Dr. Rodrigo Navia. “La vinculación con el sector industrial, como en este caso con ANWO y la implementación de este laboratorio, nos ha permitido acercar a nuestros estudiantes de manera temprana con tecnología que, a futuro, ellos tendrán que manejar… por tanto, como Facultad, valoramos especialmente esta relación de confianza que hemos establecido con esta empresa”.

Como gestor de este trabajo colaborativo, el académico y Director del Laboratorio de Investigación Energética, Dr. Robinson Betancourt, no duda en mencionar que “esta relación con ANWO se gesta hace más de 20 años, la que se ha traducido en múltiples iniciativas conjuntas, tanto en docencia como en investigación, en nuevas áreas del conocimiento que van de la mano con tecnología de vanguardia”.

Por su parte, igual de contento se muestra el Jefe de la sucursal de ANWO en Temuco, Abraham Araneda. “Para nosotros, la Universidad de La Frontera es un socio estratégico muy importante, porque cree en la innovación y porque sabemos que la calidad de Ingenieros que aquí se están formando es buena”.

La presentación y puesta en marcha del nuevo equipo de cogeneración se realizó en una ceremonia que contó con la participación de autoridades académicas, representantes de ANWO, docentes y estudiantes, instancia en la que se destacó que este equipo es el segundo de sus características que se encuentra operativo en el país, siendo la primera Universidad en contar con este modelo.

“Desarrollo de una herramienta terminal para operaciones de lijado robotizado inteligente con aplicación a la manufactura de productos de madera de alto valor agregado”, es el nombre del proyecto Fondef que se adjudicó laUniversidad de La Frontera -en el Concurso IDeA de Investigación y Desarrollo 2018- liderado por el académico del Departamento de Ingeniería Mecánica, Dr. Eduardo Diez.

La iniciativa tiene por objetivo la conceptualización, diseño y creación de un prototipo de herramienta inteligente de lijado y pulido capaz de ser utilizada por un robot, cuya utilización permita automatizar esta operación que es común en todos los procesos de desarrollo de productos de madera.

Así lo informó el Dr. Diez, quien comentó que “la operación de lijado es para dar acabado a piezas y a productos de madera -como puede ser un mueble, una puerta, una ventana- que es una actividad económica bien frecuente en nuestra zona, en el sur de Chile, donde hay abundante recurso de materia prima (madera) y es un interés para nosotros que esos negocios se desarrollen y sean productivos para que puedan competir en este mundo globalizado”.

Sistema robotizado inteligente

Para automatizar el proceso de lijado, el proyecto propone introducir robots industriales, lo cual plantea una serie de necesidades de investigación al no ser un proceso sencillo, según detalla el académico.

“Lo que nosotros planteamos es desarrollar este proceso de forma inteligente y para eso necesitamos desarrollar una herramienta de lijado, que sería el producto de este proyecto, que se va a poder montar en un robot, para que desarrolle esta tarea de manera autónoma. Es inteligente porque esta herramienta va a contar con sensores que van a estar monitoreando el desarrollo del proceso en todo momento”, explicó.

Esta herramienta tendrá distintas aplicaciones, ya que podrá ser instalada en robots convencionales que podrán trabajar solos en la ejecución de la fase de acabado de la madera; y en robots colaborativos, para trabajar mano a mano con operarios. Actualmente, la Universidad no cuenta con robots de estas características (colaborativo), pero gracias a este proyecto podrán adquirir esta tecnología.

De esta forma, el desarrollo del proyecto, a ejecutar en un plazo de dos años y con 200 millones de pesos asignados por Fondef, permitirá contar con un sistema de lijado robotizado inteligente que pueda contribuir a mejorar los índices de producción y de seguridad del personal en la industria de la manufactura maderera.

Para el Dr. Diez, desarrollar esta iniciativa es muy grato, ya que según destacó “en la ingeniería es importante que uno pueda transmitir y tomar contacto con las necesidades de su entorno. Y este tipo de proyectos son satisfactorios, porque detrás del proyecto hay todo un esfuerzo de tratar de acercar lo que nosotros hacemos al entorno productivo que hay en la región, y eso no es tan fácil”.

En su ejecución será de gran importancia la colaboración de dos empresas comprometidas con la iniciativa, interesadas en el desarrollo de esta tecnología. Se trata de la empresa Robotec y la fábrica de muebles de madera Glover. Además, participará la Universidad Austral de Chile, beneficiaria secundaria del proyecto, mediante la colaboración de un equipo de investigadores del Instituto de Bosques y Sociedad y del Instituto de Acústica.

El equipo que participa en la ejecución de este proyecto, dirigido por el profesor Eduardo Diez, como director, lo integran los profesores Jorge González (codirector), Ricardo Alzugaray, Arturo Padilla y Víctor Tuninetti, académicos del Departamento de Ingeniería Mecánica.

Cabe destacar que, además, está participando el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Politécnica de Madrid, como institución colaboradora internacional.

Nuevas tecnologías para aplicaciones de agua caliente sanitaria fueron presentadas en un seminario que la empresa de climatización ANWO organizó con el respaldo de la Universidad de La Frontera, instancia que nace del sostenido trabajo colaborativo que ambas instituciones han venido desarrollando para contribuir en la disminución de la emisión de material particulado.

En esta oportunidad, y ante una audiencia conformada en su mayoría por estudiantes, profesionales y representantes de empresas del rubro, ANWO dio a conocer las tendencias que actualmente existen en materia de instalación de agua caliente sanitaria, así como también la gama de nuevos calefón de condensación KD Navien.

De igual modo, el Dr. Robinson Betancourt, académico del Departamento de Ingeniería Mecánica de nuestra Universidad, expuso sobre alternativas en generación de energía para calefacción usando equipos acreditados para uso de biomasa según las normas y que pueden ser instalados en la región sur de nuestro país.

De esta manera, tanto la empresa como Universidad mostraron soluciones asociadas al uso eficiente de la energía, específicamente de biocombustibles.

Dr. Robinson Betancourt

“Lo que hemos visto en este seminario, es la última tecnología que se está aplicando con gas en el mundo y como la UFRO está logrando proponer soluciones concretas para usar cocinas y estufas a leña, con biomasa, cumpliendo con las normas de emisión… y lo que hemos planteado, es que ambas soluciones son complementarias y pueden ser eficientes, o sea, se necesita tanto el gas, cuando hay recursos para ello, y también disponer uso de biomasa certificada en equipos acreditados”, destacó el Dr. Betancourt.

Por su parte, Abraham Araneda, jefe sucursal de empresa ANWO Temuco, dice “para nosotros es súper importante tener una relación estrecha con las entidades que forman a los nuevos profesionales y como tenemos un laboratorio aquí en la UFRO, nuestra idea es que los alumnos, los instaladores y todos los actores que trabajan en la industria se empapen y enteren de los nuevos proyectos y tecnologías que estamos desarrollando con un enfoque al tema del medio ambiente y eficiencia energética, un tema que es muy potente para la región y Universidad”.

Para interiorizarse de este trabajo conjunto empresa-Universidad, se hizo presente en este seminario el recién asumido Seremi de Energía de La Araucanía, Erwin Gudenschwager. “Me parece muy buena la iniciativa de que la Universidad esté uniéndose con productores y empresas para ofrecer soluciones a la comunidad que tienen problemas serios de contaminación, como es el caso de Temuco y Padre las Casas… y nosotros estamos dispuestos a comprometer nuestro apoyo para fortalecer estas iniciativas”.