FabLabhouse, ¿Una casa para el futuro?

Con miras a participar en el Solar Decatlhon, encuentro mundial patrocinado por el Departamento de Energía de Estados Unidos sobre viviendas sostenibles, el jueves 21 de enero se dió inicio oficialmente a la fabricación de la Solar House – España, también conocida como FabLabhouse. La ceremonia se realizó en las instalaciones del IaaC, donde se llevará a cabo la fabricación del prototipo por los miembros del equipo de Fab Lab BCN, que luego será transladado a Madrid para participar en la competición en junio de este año. En la ceremonia estuvieron presentes los representantes de diversas instituciones públicas de España, empresas que apoyan el proyecto, así como Neil Gershenfeld, Director of The Center for Bits and Atoms – MIT, y Director del Fab Academy.

“La casa será construida en madera porque es un material solar”, según Vicente Gaullart, Director del proyecto, quien además mencionó que “en estos tiempos de crisis en donde más se pone a prueba lo realmente esencial e importante es en la arquitectura, de modo que las características que tiene esta casa solar responden al desafío de hacer más -energía-, con menos -recursos-”.

El Instituto de Arquitectura Avanzada de Catalunya (IaaC) construye esta vivienda autosuficiente con láminas de madera, utilizando técnicas de fabricación mediante control numérico de las máquinas de corte.

Este ambicioso proyecto participará el mes de junio en Madrid en el concurso Solar Decathlon, que contará con la participación de una veintena de universidades internacionales.

A la casa se la conoce como FabLabhouse por su carácter experimental y se presentó en la sede del IaaC, ubicada en el distrito tecnológico de Barcelona, el 22@.

Una de las particularidades de esta construcción es que se espera sea capaz de producir más energía de la que necesita para funcionar.

En esta aventura de innovación industrial participan conocidas empresas del sector, como Endesa, Schneider Electric, Santa & Colé, Roca, Siemens y Visoren, entre otras.

El IaaC es una fundación privada sin ánimo de lucro constituida en Barcelona en el año 2003. El máster de Arquitectura que impulsa la entidad cuenta con 60 alumnos procedentes de 24 países diferentes. Los Hábitats Autosufientes son uno de sus objetivos preferentes.

Clasificación de las nubes

De las caprichosas y múltiples formas bajo las cuales se presentan las nubes, se han formado numerosos grupos, cuyos tipos elementales se denominan, cirrus, cumulus, stratus, y nim-bus; vienen después las combinaciones de cirro-cúmulus, cirro-stratus, etc.

Los cirrus, ó colas de gato entre los marinos (fig. 564), son nubes muy elevadas de aspecto semejante á copos desleídos ó filamentos de algodón cardado. Se encuentran algunas veces á una altura de 10 y 12.000^mt.

Dase el nombre de cúmulus, el de balas de algodón ó de nubes de verano, (fig. 565), á las que se ofrecen á manera de montañas formadas por grandes pellones de nieve. Sus bordes son más ó menos deslumbradores y sólo hacia los centros toman un tinte ceniciento.

Los stratus (fig. 566), consisten en bandas estrechas, y muy largas, en sentido horizontal, que se dejan ver especialmente á la caída del sol con colores rojos y anaranjados.

Por último, los nimbus ó nubes de lluvia (fig. 567), ocupan una extensión siempre grande, en ocasiones todo el horizonte. Su aspecto es fácil de recordar, pues es muy sombrío y agrisado, y su altura no considerable. Acompañan á la lluvia y á las tempestades.

"Tratado elemental de FÍSICA experimental y aplicada (Octava edición)", Dr. D. Bartolomé Feliú y Pérez, Tipografía de Comas Hermanos, Zaragoza 1896

Resistencia mecánica de los huesos de pollo

El trabajo de la alumna de bachillerato Marta Rodríguez intenta descubrir alguna relación entre la alimentación y la forma de vida de los pollos de granja y de corral y la resistencia mecánica de sus huesos. Su experiencia muestra que los huesos de los pollos de corral, que viven en libertad y pueden correr, son más resistentes que los de granja, que viven confinados en jaulas, en donde apenas se mueven. Para realizar la experimentación se utilizó una máquina rudimentaria de ensayos basada en una palanca de segundo género, con una relación de amplificación de uno a diez.

En el montaje experimental mostrado en la fotografía anterior, en 1 se encuentra el soporte para los huesos, en 2 la palanca y en 3 la garrafa de agua de 8 litros sobre la que se va echando agua hasta que el hueso se rompe.

A la hora de ensayar los diferentes huesos, se coloca el hueso en su soporte, en posición horizontal, con el apoyo de la palanca sobre su parte central. Una vez colocado se va echando agua en la garrafa. Cuando el hueso rompe se pesa el agua que contiene la garrafa. Este peso en Kg se multiplica por la aceleración de la gravedad (9,8) y por el factor de amplificación de la planaca (10) y de ello resulta la fuerza en Newtons que se ejerce sobre el hueso.

Para poder caracterizar los huesos se mide su longitud y, una vez rotos, su grosor en la zona de rotura y el espesor de la pared ósea.

Esquema de la estructura de un hueso, en donde se puede ver el hueso compacto (1), el hueso trabecular (2), el colágeno (3), el periostio (4), el revestimiento óseo (5), los vasos del periostio (6) y los osteoclastos (7).

Para realizar el estudio se ensayaron 4 series de 4 huesos. Por una parte los pertenecientes a pollos criados en granja, en condiciones de poca movilidad. Por otra parte se utilizaron huesos de pollos criados en libertad, lo que podríamos llamar pollos de corral. Dentro de cada uno de estos grupos se ensayaron cuatro huesos largos y cuatro huesos cortos.

Los huesos cortos de pollos de corral no pudieron ser ensayados ya que no se pudieron romper con la fuerza máxima proporcionada por la máquina (784 N).

A continuación se muestran las tablas con los datos de las diferentes experiencias. Además de los valores absolutos de la fuerza y las dimensiones del hueso, se han añadido el valor de la sección del hueso en mm², obtenida a partir del valor del grosor del hueso y del espesor de su pared, y lo que se podría entender como resistencia relativa, es decir el resultado de dividir la fuerza necesaria para romper el hueso entre el valor de la sección del mismo.

En el caso de los huesos cortos este valor de la resistencia relativa es muy pequeño, oscilando entre 0,66 y 1, 92 N/mm².

La comparación entre los pollos de granja y los de corral se ha hecho en base al estudio de los huesos largos. En este caso, tanto los valores absolutos (Fuerza necesaria para romper el hueso), como los relativos, muestran la mayor resistencia de los huesos de los pollos criados en libertad, frente a los de los pollos criados con una movilidad reducida, cosa que sirvió para comprobar la veracidad de la hipótesis formulada al inicio del trabajo de investigación.

El hueso está sometido permanentemente a fuertes presiones. Sentarse somete a las vértebras inferiores a una presión equivalente a la que soporta un buceador que se encuentra a 170 metros de profundidad y un salto de longitud provoca en el fémur de un atleta una fuerza equivalente al peso de 9 toneladas.

Para lograr una gran resistencia con poco peso, los huesos cuentan con dos tipos de tejidos, el compacto y el esponjoso. El tejido compacto tiene dos componentes principales, sales de calcio y colágeno, una sustancia gelatinosa que en forma de fibras atraviesa todo el entramado mineral. El tejido esponjoso está en el centro del hueso y no es muy resistente, pero sí muy ligero, lo que evita el exceso de peso.

El hueso supera en resistencia al hormigón y, de hecho, su estructura es muy parecida. Las fibras de colágeno del hueso soportan los esfuerzos de tracción. En cambio las sales de calcio, cuyas propiedades son parecidas a las del mármol, pueden soportar grandes esfuerzos de compresión. Estas propiedades combinadas son las que aportan resistencia al hueso. En el hormigón, el acero, al igual que el colágeno, suministra la resistencia a la tracción, y el cemento, como las sales de calcio, aporta la resistencia a la compresión.

El hueso compacto tiene una resistencia a la tracción de 120 N/mm² y una resistencia a la compresión de 170 N/mm².

La limpieza de una fábrica Mercedes-McLaren

En la producción del Mercedes-Benz SLR McLaren en el Centro Tecnológico de McLaren en Woking, Inglaterra, se utiliza tanto el sistema avanzado de producción de Mercedes como la experiencia en la fabricación de coches deportivos de McLaren.

Alrededor de 140 trabajadores altamente cualificados fabrican 500 unidades del SLR en el McLaren Technology Centre, sede de McLaren, cada año. En total, el Centro Tecnológico de McLaren ocupa unos 22.500 metros cuadrados, 4.000 de los cuales son utilizados para la producción del SLR. El centro también alberga las actividades del equipo de Formula 1 McLaren Mercedes. Tres de las siete naves de producción se destinan a la pintura y montaje final del SLR. Las cuatro naves restantes están ocupadas por el equipo de Formula 1 McLaren Mercedes, el centro McLaren Electronic Systems, los servicios de marketing y los laboratorios del McLaren Applied Technologies.

El motor V8 460-kW/626-hp se fabrica en el centro que Mercedes-AMG GmbH tiene en Affalterbach, mientras que los especialistas de composites McLaren en Portsmouth construyen el cuerpo de fibra de carbono en color blanco. En el Centro Tecnológico de McLaren se reúnen todos los componentes, se montan y se prueban. Las carrocerías se envían a Woking desde Portsmouth, a unos 100 Km de distancia. En el taller de pintura, que se encuentra enfrente de la sala de montaje final, la superficie de fibra de carbono se pinta por medio de un proceso especial. El montaje final del SLR se realiza fundamentalmente a mano, en nueve estaciones situadas a lo largo de una línea de montaje de 80 metros de largo. Antes de pasar a la siguiente estación, cada vehículo debe pasar una "puerta de calidad" para garantizar un nivel elevado y constante. Una vez montado, cada vehículo se somete a un examen final en las instalaciones de pruebas dinámicas y una prueba de conducción, realizando a continuación los ajustes necesarios en el chasis.

En el Centro Tecnológico de McLaren utilizan para la producción en serie de los chasis y las carrocerías de los SLR materiales de la industria aeroespacial y la F1. Las puertas del SLR, el capó y la carrocería completa están hechos de materiales compuestos de fibra de carbono. Hasta ahora los elementos construidos con materiales compuestos se realizaban a mano, consumiendo gran cantidad de mano de obra. Con el fin de lograr un alto grado de automatización se divide el proceso de producción en una etapa de moldeo, otra de impregnación de resina y una de endurecimiento. Los procesos textiles tradicionales, tales como la costura, el tejido y el trenzado se han adaptado para la producción de elementos de fibras de gran resistencia. Sobre un molde de poliestireno una máquina va trenzando 25.000 filamentos de carbono, procedentes de 48 bobinas, para realizar las diferentes piezas de la carrocería. Este proceso permite que las fibras se vayan trenzando en torno al núcleo en un ángulo definido con precisión para crear el contorno deseado. En determinadas zonas se solapan varias capas, en función del espesor requerido. A continuación la pieza se inyecta con resina. El tiempo requerido para esta operación es de tan sólo 12 minutos. McLaren Composites también fabrica unos 50 componentes de fibra de carbono para el coche.

Cualquiera puede hacerse con una de estas joyas de la ingeniería a un precio de 546.012 €.

Eclipse solar del 15 de enero

El viernes 15 de enero tuvo lugar un eclipse anular de Sol que pudo verse desde Asia y gran parte de África. Para poder ver otra vez un eclipse anular de tanta duración se habrá de esperar hasta el 23 de diciembre del año 3043. En su punto de mayor duración, en aguas del Océano Índico, el anillo de luz duró 11 minutos y 8 segundos.

Imagen del eclipse desde Hongdao, China.

Este tipo de fenómenos tienen lugar, de igual forma que los eclipses totales, al interponerse la Luna entre la Tierra y el Sol. La sombra de la Luna no alcanza a cubrir totalmente el Sol y el astro se ve como un anillo luminoso.

Observando el eclipse en Hongdao en la provincia china de Shandong.

En Asia, China y la India fueron los países en los que más expectación generó el eclipse. Cientos de miles de personas salieron a las calles para observar el fenómeno, algunos provistos de gafas especiales y otros utilizando radiografías, diapositivas de fotografías o sin ninguna protección. En los colegios se organizaron actividades para que los niños pudieran contemplar el eclipse a través de telescopios.

En el gráfico anterior se muestran los datos sobre el eclipse de Sol. En la parte superior se muestran las zonas de sombra y penumbra de la Tierra. La parte inferior indica la evolución del eclipse, con los datos de la hora (UT) y la posición del mismo (Latitud y longitud).

Terremoto del 12 de enero en Haití

El martes 12 de enero, a las 21:53 GMT tuvo lugar un gran terremoto de magnitud 7 en la región que separa la placa del Caribe y la placa de América del Norte. Esta zona está afectada por un movimiento lateral de deslizamiento unido a una gran compresión. Al año las dos placas se desplazan entre sí unos 20 mm, moviéndose la placa del Caribe hacia el Este con respecto a la placa de América del Norte.

Gráfica del sismógrafo del Morro de la Arena (Islas Canarias).

El epicentro del terremoto se encontraba situado en tierra, 10 kilómetros al oeste de Carrefour, cerca de la capital, Puerto Príncipe, y a una profundidad de 30 kilómetros. La tierra tembló durante más de un minuto. Se produjo una réplica de 5,9 grados Richter, con su epicentro situado a 65 kilómetros al oeste-suroeste de Puerto Príncipe. Un tercer seismo de 5,5 grados Richter se registró a las 17:12 horas locales, con epicentro situado a 15 kilómetros del mismo Carrefour.

Mapa que muestra los 276 terremotos ocurridos cinco días antes y dos días después del de Haití, lo que indica la cantidad de temblores de distinta intensidad que se producen diariamente.

En opinión de Roger Searle, profesor de geofísica en la Universidad de Durham (Reino Unido), el terremoto que sacudió Haití el martes fue 35 veces más potente que la bomba atómica arrojada sobre Hiroshima al final de la II Guerra Mundial, es decir, la energía liberada por el terremoto en el país caribeño equivaldría a la explosión de medio millón de toneladas de TNT. No obstante, pese a la magnitud de este terremoto, la energía liberada ha sido sólo una centésima parte de la del seísmo que azotó Banda Aceh (Indonesia) en 2004.

Vista de un barrio de Puerto Príncipe que muestra la destrucción generalizada de sus edificios.

Cada año se producen en el mundo 50 terremotos de la misma magnitud que el de Haití, que no causan este grado de destrucción y muerte por ocurrir lejos de zonas densamente pobladas o en lugares próximos a placas tectónicas donde la construcción es más sólida, como Japón o California.

La cubierta del Palacio Nacional se asentó sobre el resto del edificio.

A falta de datos oficiales, la Cruz Roja local calcula que han muerto entre 45.000 y 50.000 personas, y hay tres millones de damnificados, incluyendo a heridos y personas sin hogar, según informa Victor Jackson uno, de sus responsables. Un diez por ciento de las viviendas de Puerto Príncipe se han derrumbado o han quedado inservibles, según fuentes de la Oficina de Asuntos Humanitarios de la Comisión Europea en la capital haitiana.

Mapa del Caribe del día 12 de enero (USGS).

Mapa de Haití y República Dominicana, en el que se muestra la intensidad del terremoto en diferentes ciudades.

Fuego en la mina

Las turberas de las Tablas de Daimiel, en Ciudad Real, comenzaron a arder a mediados del año 2009 debido a la sequedad causada por la ausencia de lluvias y la sobreexplotación del acuifero. Pero no es este un caso único de fuego subterráneo, en las minas de carbón los incendios son relativamente frecuentes.

En Asturias se tiene experiencia en cuestión de incendios subterráneos, que en ocasiones se prolongan durante años. Ahí está por ejemplo el caso de la capa octava (la de mayor producción) del pozo San Nicolás, en Ablaña (Mieres), en donde murieron catorce mineros en 1995. Esta capa octava sufre un incendio desde 1992 que no ha podido ser apagado en su totalidad, aunque está controlado. En todo este tiempo se ha tratado de extinguir las llamas mediante el entabicado y acotación del fuego, así como la inyección de nitrógeno y agua.

El pozo Mosquitera, en Langreo, también sufrió un largo incendio de dos años de duración, tras una explosión en la que murieron cuatro trabajadores, en diciembre de 1989. En el interior del pozo se alcanzaron temperaturas de hasta 2.000 grados. Sus 1.200 trabajadores tuvieron que ser trasladados a otras explotaciones y el Mosquitera tuvo que ser finalmente cerrado.

El pozo Candín sufrió un fenómeno de autocombustión (el incendio del carbón recalentado al contacto con el oxígeno) hace poco menos de un año, sin mayores consecuencias, y el pozo Monsacro, en Riosa, tuvo que ser cerrado en 1998 por un fuego similar, que duró un mes. Fuera de Asturias, una de las explotaciones de la Hullera Vasco Leonesa, en León, sufre también un incendio en capa, que está controlado.

Fuego de carbón en Songhutou (China).

La extinción de estos incendios es muy difícil, en opinión del responsable de la Brigada de Salvamento Minero de Hunosa, Francisco Gómez. «Como decimos nosotros, el carbón no se apaga nunca. A lo sumo se puede mantener el fuego confinado, en estado latente, a una temperatura alta, pero sin llegar a la de combustión». De hecho, se tiene constancia de incendios en minas que se han mantenido activos durante más de 180 años, como en el caso de una explotación china, cuyo fuego fue apagado en 2007 tras un trabajo de diez años.

Los incendios en minas son difíciles de localizar y el gran problema es la ventilación. Lo más normal es la imposibilidad de un ataque directo a la capa de mineral afectada por el fuego, por lo que se hace necesario un ataque indirecto, mediante la disposición de tabiques y posterior sellado de la pared con una espuma especial, similar al poliuretano. El entabicado, tiene como objetivo la eliminación del aporte de oxígeno, lo que limita y termina ahogando la combustión del carbón. Otra forma de crear una atmósfera inerte que dificulte la combustión consiste en inyectar nitrógeno y agua en la capa afectada por el fuego. La evaporación del agua también contribuye a la extinción de las llamas, tal como ocurrió en la extinción de un fuego en el plano Modesta en abril de 2007 , que se prolongó durante más de una semana.

También en Asturias han ardido turberas. Se dice que un incendio hacia 1730 en los montes de Carbayín, en la divisoria entre Siero y Langreo, y la persistencia de un fuego subterráneo, hizo descubrir la riqueza carbonífera de las cuencas mineras. Y merece ser mencionado un extraño fenómeno, el del «mechero de Saús, en Carbayín (Siero), una extraña llama que surge de las entrañas de la tierra y que fue descubierta a finales de los años setenta, tras un incendio en la zona. Se han barajado diversas explicaciones, como la combustión de grisú, procedente de viejas explotaciones de la zona, aunque también un incendio subterráneo.

China depende en gran medida del carbón para satisfacer la demanda de energía del país. A pesar de que sus reservas de carbón representan solamente el 11 por ciento del total mundial, China es el mayor productor, consumidor y exportador del mundo. Las reservas de carbón se concentran principalmente en el norte del país. El cinturón de la minería del carbón se extiende a lo largo de 5.000 kilometros de este a oeste y llega tener unos 750 km en dirección norte-sur. Los incendios en el carbón se extienden por todo este cinturón. Este mapa muestra la distribución de los incendios de carbón en el norte de China y da una idea de la magnitud del problema.

Mapa que muestra los fuegos de carbón en China.

La expresión fuego de carbón se refiere a la combustión del mismo de forma espontánea dentro de la veta, la pila de almacenamiento o la escombrera.

El oxígeno del aire en contacto con el carbón produce una oxidación que genera calor. Esto conduce a un aumento de la temperatura dentro de la masa de carbón. Si la temperatura llega a los 80 °C, el carbón puede encenderse y empezar a arder. Este proceso, conocido como "combustión espontánea", es la causa más común de los incendios de carbón. Las operaciones mineras facilitan muchas veces los incendios. Los fuegos incontrolados en el carbón son un problema ambiental y económico de gran importancia y se producen en muchos países como por ejemplo China, India, Rusia, Estados Unidos, Indonesia, Venezuela, Australia y Sudáfrica, y también, en menor escala, en Alemania, Rumanía o la República Checa.

El fuego de carbón más antiguo, que ha estado ardiendo durante más de 2.000 años, se encuentra en Nueva Gales del Sur, Australia. En el subsuelo de Centralia, Pensilvania, se produjo un incendio en 1962 que obligó a evacuar la ciudad entre 1980 y 1998. El fuego del carbón avanzaba lentamente por debajo de la ciudad poniendo en peligro viviendas e infraestructuras. Hoy en día el fuego sigue avanzando.

A continuación se puede ver un video que nos muestra el pueblo de Centralia.