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Ingeniería

Dentro del envase

Una empresa paulista desarrolla equipamientos de rayos X para detectar metales, vidrios y piedras en alimentos

BrapentaProbablemente la mayoría de los consumidores no lo sabe, pero la trayectoria de gran parte de los productos alimenticios existentes en el supermercado pasa por una máquina que detecta metales en el lugar donde son fabricados. Eso sucede con el producto ya listo y embalado, para verificar si hubiera pequeños trozos de piezas, tornillos u otros contaminantes metálicos en las materias primas. De ésta manera, un paquete de pan de molde, otro de galletitas, una sopa instantánea o también una caja de jabón en polvo, por ejemplo son requisados en cuanto a la presencia de indeseables ingredientes metálicos. Buena parte de esas máquinas las fabrica en Brasil la empresa paulista Brapenta, que se apresta a lanzar un equipamiento innovador para ese nicho del mercado industrial brasileño. Éste, utiliza rayos X no solamente para identificar metales sino también piedras, plásticos y vidrios, o cualquier cosa que se halle fuera de la densidad típica, como la de un trozo de hueso en una hamburguesa. Los materiales indeseados del tamaño de hasta un milímetro podrán ser visualizados y el producto será retirado de circulación antes de egresar de la fábrica. El nuevo modelo de Brapenta, denominado Spectra, contiene componentes elaborados para tornar al equipo más económico y funcional. Costará entre ochenta mil y cien mil reales incluyendo impuestos, mientras que los equipos similares importados cuestan entre ciento cincuenta mil y doscientos mil reales o más con impuestos, dice el ingeniero electrónico Martín Izarra, director presidente de la empresa.

Pero la importancia del proyecto sobrepasa los beneficios que el nuevo equipamiento traerá para la industria del país o para la propia empresa porque es un ejemplo de sinergia entre institutos de investigación y empresas, y el propio laboratorio de Investigación y Desarrollo (I&D) de Brapenta. Contamos con aliados tanto en el área comercial como tecnológica porque innovar es crear una red de asociaciones, dice Izarra, también director de la Asociación Nacional de Investigación, Desarrollo e Ingeniería de las Empresas Innovadoras (Anpei).

Ideado en el año 2003, el proyecto comenzó a tornarse una realidad durante el mismo año con la aprobación de factibilidad técnica del Laboratorio de Sistemas Integrables de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo. Allí nos dimos cuenta que la idea era factible, comenta Izarra. Luego comenzamos a delinear el proyecto en soledad, trabajando con una tecnología que no conocíamos. El cambio de plataforma sería pasar a la tecnología de rayos X y abandonar la de campo electromagnético hasta entonces utilizada por Brapenta, la misma que se encuentra en las puertas de acceso de bancos o presidios para detectar metales, productos que la empresa también fabrica en menor escala. El desafío al utilizar rayos X significa la propia generación y el control de esa radiación. Sumándose a esas necesidades la viabilidad de una serie de agregados para que el equipamiento funcione. El aparato necesitaba leer el producto con un escáner traduciendo los rayos X en señales eléctricas y luego convertir el resultado en luz visible sobre una pantalla, además de hallarse dotado de software y paneles de control.

Entre los elementos esenciales agregados para la ejecución del proyecto se encuentran los centelladores, sensores compuestos por un cristal, en éste caso, yoduro de cesio. Por ahora, ellos se están importando desde Japón y Francia, con costos aún altos, y luego de muchas negociaciones ya que es un producto que podría utilizarse, por ejemplo en aplicaciones nucleares para medir radiaciones. Por eso, los países que cuentan con esa tecnología dificultan su exportación. Para contar con el producto más barato y realizado en Brasil, la empresa firmó un contrato de intercambio con el Instituto de Investigaciones Energéticas y Nucleares (Ipen, sigla en portugués) para la producción de los centelladores. En el currículo de Brapenta ya se cuenta una buena colaboración tecnológica con el Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) en el año 2004 para el desarrollo de algoritmos, un conjunto de soluciones matemáticas elaboradas para resolver determinado problema para otro tipo de máquina de la empresa que mide el peso de los productos al pasar por una cinta transportadora a una velocidad de dos metros por segundo. La función de la misma consiste en verificar productos que se hallen debajo o encima del peso estipulado en el embalaje. Otro colaborador de larga data de Brapenta es el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe), donde los equipamientos de la empresa pasan por test de interferencia electromagnética en el Laboratorio de Integración y Ensayos (LIT).

En todas las colaboraciones nosotros aprendemos con ellos, pero ellos también aprenden con nosotros, dice Izarra. En el caso de los centelladores producidos en el Ipen, ellos no eran utilizados para un equipamiento industrial. En el Ipen nosotros contamos con la tecnología de desarrollo de los cristales para fines académicos y para su utilización en detectores de radiación X o gama, comenta Carlos Henrique de Mesquita, investigador jubilado del Ipen, quien está coordinando para Brapenta un proyecto del Programa de Investigación Innovadora en la Pequeña y Micro Empresa (Pipe) de la FAPESP. Esos sensores convierten la radiación de los rayos X en fotones de luz que sensibilizan otros sensores denominados fotodiodos, los cuales, a su vez, convierten los fotones en una señal eléctrica y luego en las imágenes elaboradas mediante un software, explica. Para Mesquita, el desarrollo realizado en el Ipen reducirá en un 30% el precio de los centelladores para Brapenta.

Cuando Mesquita finalice el proyecto, a comienzos del segundo semestre de este año, Brapenta podrá comprarle los centelladores al propio Ipen, de la misma forma que el instituto produce y provee radiofármacos para el uso en procedimientos de medicina nuclear. Entre las alternativas se cuenta la creación de una empresa para producir los centelladores o su fabricación por parte de la propia Brapenta, dice Mesquitais. En cuanto a los fotodiodos, los miosmo pueden ser adquiridos normalmente en el mercado.

BrapentaEmpresas asociadas
En el procesamiento de las imágenes generadas por los centelladores, Brapenta cuenta con la sociedad de Kognitus, instalada en la incubadora de empresas de la Coordinación de los Programas de Posgrado de Ingenierías (Coppe) de la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ). Nacida en el Departamento de Ciencias de Computación del Instituto de Matemáticas de la universidad, la empresa desarrolla software de análisis de los productos y reconocimiento de patrones de imagen. Otra empresa también incubada en la Coppe y que colabora en el proyecto de Brapenta es Inovax, responsable de software que sirve al panel de control de equipamiento tanto en empresas tales como JR Informática, de la ciudad de São José dos Campos, São Paulo, en el área de procesamiento digital de señales, y Gauss, de Florianópolis, Santa Catarina, que desarrolló las resistencias para alta tensión con tecnología de polímeros de alta densidad.

Con todas esas asociaciones, el área de I&D de la empresa, compuesta por tres ingenieros, se queda con el desarrollo del generador de rayo X y la integración de los sistemas, además del software controlador de todo el equipamiento. Nuestra estrategia para reducir costos implica desarrollar todas las partes del sistema, con asociaciones, porque los otros fabricantes simplemente compran las piezas y las integran y eso cuesta muy caro, dice Izarra. Él considera que dentro de dos años podrá exportar el Spectra. Previsto su lanzamiento hacia fines de año, el equipo deberá quedar instalado gratuitamente por un lapso de alrededor de tres meses en empresas asociadas, las que ya son clientes y pretenden comprar la nueva máquina. En total la inversión en I&D para el producto alcanzará dos millones quinientos mil reales hacia el año 2010. De ese total, alrededor del 40% será inversión de la empresa y el resto, financiación de organismos de fomento como la FAPESP, el Pipe, y la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep) del MCT, del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq), con recursos no reintegrables, además de beneficios fiscales relacionados con la Ley de Informática.

Izarra considera que el equipamiento también será destinado para otros sectores, además de la industria alimenticia o de productos de limpieza. El Spectra podrá ser utilizado en la línea de producción de fármacos para detectar si un blister (el embalaje de aluminio en el que se envasan los comprimidos) contiene todos los comprimidos o si existe alguno dañado. En la industria de bebidas servirá para verificar el nivel de las latitas de cerveza y refrescos.

Otra posibilidad es la utilización en aeropuertos, con otra configuración, para la verificación de equipajes. Una de las primeras consultas sobre ese tipo de máquina con rayos X provino de Infraero (Empresa Brasileña de Infraestructura Aeroportuaria), porque las máquinas que ellos tienen sin importadas y su mantenimiento tiene un alto costo, dice Izarra. En ese caso existe la necesidad de un operador para visualizar los equipajes mientras que con la máquina industrial no es necesario, porque al constatar un producto con problemas automáticamente ella realiza la separación. La misma configuración para aeropuertos puede utilizarse en presidios, también bajo la forma de escáner para inspeccionar a detenidos y visitantes.

Con 65 empleados e instalada en el barrio de Santo Amaro, en São Paulo, la empresa cuenta con productos en 28 países tales como Estados Unidos, España, Irán, Egipto, Angola y Sudáfrica. Son países que importan directamente o por intermedio de empresas ensambladoras, que instalan todo el conjunto de máquinas y equipamientos de una fábrica, por ejemplo. La empresa también posee representantes en todos los países de América Latina. Además de los detectores de metal para la industria alimenticia la empresa vende al exterior equipos para la inspección en el área de minería, utilizadas en la verificación de las materias primas para la producción de cemento, porque pequeños trozos de metal pueden arruinar el molino donde se prepara ese producto.

Caminos propios
La historia de Brapenta comienza cuando Martín Izarra, durante sus estudios en ingeniería electrónica en Argentina, su país de origen, realizó un proyecto para sistemas de medición de gas carbónico (CO2) en grandes tanques, por medios electrónicos. A la empresa, subsidiaria de General Dynamics, que producía piezas para reactores nucleares y productos químicos, le gustó, la patentó y me pagó una cantidad suficiente para comprar un auto, y además me contrató. Comencé trabajando en el área de I&D de ellos incluso en Estados Unidos, recuerda Izarra. Pero pasé por Río de Janeiro y resolví quedarme. Antes me tomé vacaciones y vine a estudiar a Brasil. Adopté al país y me naturalicé.

En São Paulo Izarra fue gerente de proyectos de AEG Sistemas, empresa alemana de automatización industrial y recién después resolvió montar una subsidiaria de la empresa Penta de Argentina en Brasil. Con uno de los cinco socios de la empresa Argentina, él montó, en São Paulo, Brapenta, en el año 1979. El primer producto fue un detector de metales para el área de minería. Pero, tres años después, la tecnología ya era obsoleta. La velocidad de las innovaciones es muy rápida y resolví comprar la parte del socio y trabajar con base en tecnologías propias para acompañar la velocidad del desarrollo tecnológico. Eso significó y sigue siendo un proceso de aprendizaje.

Los Proyectos
1. Desarrollo de cristales de CSL (TI) y plástico centellador para fines de inspección en tiempo real con rayos X en equipamiento nacional  (nº 07/51496-5); Modalidade Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas y Micro Empresas (Pipe); Coordinador Carlos Henrique de Mesquita – IPen / Brapenta; Inversión R$ 94.018,00 (FAPESP)
2. Sistema de inspección por rayos X e innovación de equipamientos para alimentos seguros; Modalidade Programa de Subvención Económica para Empresas; Coordinador Martín Izarra – Brapenta; Inversión R$ 1.283.160,00 (FINEP)
3. Sistema de inspección por rayos X; Modalidade Programa de Capacitación de Recursos Humanos (Rhae Innovación); Coordinador Alberto Suárez Velasco y Martín Izarra – Brapenta; Inversión R$ 257.099,52 (CNPq)

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