{"id":453056,"date":"2022-09-23T16:25:43","date_gmt":"2022-09-23T19:25:43","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=453056"},"modified":"2022-09-26T17:06:35","modified_gmt":"2022-09-26T20:06:35","slug":"una-startup-brasilena-captura-la-energia-dispersa-en-el-aire-de-las-fabricas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/una-startup-brasilena-captura-la-energia-dispersa-en-el-aire-de-las-fabricas\/","title":{"rendered":"Una startup<\/em> brasile\u00f1a captura la energ\u00eda dispersa en el aire de las f\u00e1bricas"},"content":{"rendered":"

El concepto de internet de las cosas (IdC), en el que los objetos f\u00edsicos son capaces de generar y compartir informaci\u00f3n en red, ha sumado un buen ejemplo pr\u00e1ctico en el sector industrial brasile\u00f1o. Una startup<\/em> de la localidad de Capivari, en el interior del estado de S\u00e3o Paulo, desarroll\u00f3 un sistema utilizando IdC, en el cual las bater\u00edas se cargan con energ\u00eda captada en el aire. La empresa IBBX Inova\u00e7\u00e3o, creada en 2018, ofrece a la industria una tecnolog\u00eda que captura la energ\u00eda dispersa en ambientes fabriles bajo la forma de radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica\u00a0\u2013emitida por los cables de alta tensi\u00f3n y los paneles y motores el\u00e9ctricos de las propias m\u00e1quinas en funcionamiento\u2013 y la transmite en forma inal\u00e1mbrica a las bater\u00edas que alimentan los sensores de IdC.<\/p>\n

Estos sensores, incorporados en las instalaciones industriales, recogen informaci\u00f3n sobre el funcionamiento de las propias m\u00e1quinas, tales como la temperatura, la presi\u00f3n y el consumo de energ\u00eda, y la ponen a disposici\u00f3n de sus operadores. Los datos tambi\u00e9n se almacenan en la nube, generando archivos con el historial de rendimiento de los distintos dispositivos (v\u00e9ase la infograf\u00eda<\/em>).<\/p>\n<\/div>

\n \n \n \n <\/picture>Rodrigo Cunha<\/span><\/div>
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\u201cM\u00e1s all\u00e1 de la ventaja que supone el reciclado de la energ\u00eda perdida, nuestra soluci\u00f3n es totalmente wireless<\/em> [inal\u00e1mbrica] y prescinde del uso de cables que conectan y alimentan los sensores. La eliminaci\u00f3n de los cables ahorra costos y el trabajo constante de mantenimiento\u201d, subraya William Aloise, cofundador de IBBX.<\/p>\n

El elemento clave para captar y transmitir energ\u00eda a trav\u00e9s del aire, explica el ingeniero electricista Hugo Enrique Hern\u00e1ndez Figueroa, de la Facultad de Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica y de Computaci\u00f3n de la Universidad de Campinas (Feec-Unicamp), es un dispositivo llamado rectena. Se trata de una antena rectificadora, una combinaci\u00f3n de antena y rectificador que capta las ondas electromagn\u00e9ticas, de corriente alterna, y las convierte en se\u00f1ales de corriente continua, que son las requeridas para el funcionamiento de los sensores. \u201cEl espectro de frecuencias para esta aplicaci\u00f3n es amplio: desde unos pocos megahercios, como en el caso de las ondas de radio, hasta las altas frecuencias \u00f3pticas. La eficiencia energ\u00e9tica puede llegar a un 90 %\u201d, informa.<\/p>\n

La captaci\u00f3n y la transmisi\u00f3n de energ\u00eda por el aire, apunta Figueroa, no es precisamente una novedad. La hip\u00f3tesis ya hab\u00eda sido investigada desde finales del siglo XIX por cient\u00edficos como el croata Nikola Tesla (1856-1943), relata el investigador. Como la pretensi\u00f3n inicial era transmitir grandes cantidades de energ\u00eda, el reto que ello supon\u00eda hizo que la idea fuera dejada de lado y solo se la retomara en la d\u00e9cada de 1960. \u201cEl m\u00e9rito de IBBX fue haber desarrollado un producto de inter\u00e9s comercial aplicando conocimientos y tecnolog\u00edas disponibles, como el reciclado de energ\u00eda a bajas frecuencias\u201d, opina Figueroa, quien no tiene ning\u00fan v\u00ednculo con la startup<\/em>.<\/p>\n

Seg\u00fan Aloise, la soluci\u00f3n que desarroll\u00f3 IBBX es in\u00e9dita y fruto de un largo trabajo de investigaci\u00f3n y desarrollo. \u201cNuestra aplicaci\u00f3n se traduce en la captaci\u00f3n de energ\u00eda y la conectividad por radiofrecuencia a larga distancia entre los sensores de IdC. La combinaci\u00f3n de la capacidad de suministro de energ\u00eda, el requisito de transmisi\u00f3n de datos y el bajo costo de implementaci\u00f3n resuelven los obst\u00e1culos que plantea la expansi\u00f3n de IdC en la industria\u201d, dice el emprendedor.<\/p>\n

La empresa ha presentado 11 solicitudes de patentes vinculadas al dispositivo y ha suministrado alrededor de 1.500 unidades a sus clientes en todo Brasil<\/p><\/blockquote>\n

La empresa tiene 46 empleados, 14 de ellos dedicados a tareas de investigaci\u00f3n y desarrollo, y ya ha depositado 11 pedidos de patentes, 6 en el exterior y 5 en Brasil. Cuenta con una cartera de m\u00e1s de 30 clientes, a los que ha proporcionado alrededor de 1.500 unidades de su invento: un cubo de 5 cent\u00edmetros (cm) de lado provisto de una antena, cuyo costo promedio es de 80 d\u00f3lares. La compa\u00f1\u00eda de alimentos BRF, el fabricante de motores MWM y el de chapas y complementos de fibrocemento Confibra son usuarios de las soluciones que provee la startup<\/em>.<\/p>\n

En MWM, el ingeniero de mantenimiento Humberto Ramos da Silva explica que los sensores de IBBX se emplean para el monitoreo en tiempo real de unos 150 dispositivos, recabando rangos de vibraci\u00f3n, temperatura, presi\u00f3n y caudal. \u201cNuestros costos disminuyeron, porque prescindimos de toda una serie de componentes el\u00e9ctricos, tales como cables, cajas, canaletas, ca\u00f1os el\u00e9ctricos y paneles, que normalmente estaban destinados a las bombas y motorreductores [un sistema compuesto por un motor el\u00e9ctrico y un engranaje reductor]\u201d.<\/p>\n

Por su parte, el ingeniero mec\u00e1nico Wilker Forti, gerente industrial de Confibra, hace hincapi\u00e9 en el salto de calidad en el mantenimiento de los equipos a partir de la informaci\u00f3n recabada por los sensores de IdC. \u201cTras la instalaci\u00f3n de estos dispositivos en las m\u00e1quinas, pudieron establecerse rutinas de inspecci\u00f3n dise\u00f1adas para cada equipo industrial. La interpretaci\u00f3n autom\u00e1tica de los datos nos ayud\u00f3 a evitar colapsos y detenciones de la producci\u00f3n innecesarias\u201d, dice Forti.<\/p>\n

Uno de los retos que acarrea la transmisi\u00f3n de datos en el ambiente industrial implica superar obst\u00e1culos tales como las barreras f\u00edsicas y las interferencias electromagn\u00e9ticas en grandes superficies, explica Aloise. \u201cDebido a estas dificultades, las ondas de alta frecuencia, como las de los dispositivos bluetooth<\/em>, 3G y 4G, no pueden avanzar m\u00e1s que unas pocas decenas de metros. Esto obligar\u00eda a instalar varias repetidoras de se\u00f1al, aumentando el costo de la infraestructura, tal como ocurr\u00eda cuando se utilizaban cables\u201d, dice. \u201cPara sortear estas barreras hemos desarrollado nuestro propio protocolo de comunicaci\u00f3n, que no se ve tan afectado por las interferencias en esos ambientes y es capaz de cubrir distancias m\u00e1s amplias\u201d.<\/p>\n

Una vez superado el obst\u00e1culo de la comunicaci\u00f3n, el campo estaba libre para lo que se considera como uno de los mayores beneficios que ofrece la tecnolog\u00eda suministrada por IBBX: el monitoreo predictivo de los equipos de una f\u00e1brica. Al estar conectada, la maquinaria equipada con los sensores de IdC puede monitorearse a distancia en tiempo real, las 24 horas del d\u00eda, permitiendo la detecci\u00f3n de posibles fallos con antelaci\u00f3n.<\/p>\n

\u201cCuando empezamos a recolectar los datos, pensamos: no todos los clientes que van a recibir informaci\u00f3n sobre las vibraciones, la temperatura y el consumo energ\u00e9tico de cada dispositivo cuentan con un analista de vibraciones, un mec\u00e1nico o un electricista que interprete esos datos. Necesitan que se les traduzca la informaci\u00f3n. As\u00ed que tambi\u00e9n nos pusimos manos a la obra para desarrollar un software<\/em> de gesti\u00f3n de los datos recabados por los sensores de IdC\u201d, recuerda Aloise.<\/p>\n

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L\u00e9o Ramos Chaves \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span>Sensores en Confibra: el sensor recopila datos sobre el funcionamiento de la maquinaria industrial y los pone a disposici\u00f3n en la nubeL\u00e9o Ramos Chaves \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div>\n

La diferencia entre el monitoreo predictivo y el mantenimiento preventivo tradicional radica en que el primero se basa en los datos provistos permanentemente por las m\u00e1quinas, mientras que el segundo tiene valores predefinidos por los fabricantes o proveedores de activos y componentes. En el mantenimiento preventivo, por ejemplo, un rodamiento de una m\u00e1quina dise\u00f1ado para que dure 10.000 horas debe cambiarse al alcanzar ese l\u00edmite. \u201cCon el monitoreo predictivo que proporcionan los sensores de IdC, el mantenimiento o el recambio de los componentes se realizar\u00e1 seg\u00fan el estado de funcionamiento real del activo, evitando gastos innecesarios y detenciones no programadas de las operaciones\u201d, comenta Aloise. Tambi\u00e9n pueden establecerse par\u00e1metros para advertirle al cliente cuando un dispositivo est\u00e1 cerca de alcanzar un desgaste cr\u00edtico.<\/p>\n

Otro conocimiento que ha generado la experiencia de IBBX en el desarrollo de soluciones para IdC fue que el rendimiento de las m\u00e1quinas, aunque se trate de un mismo modelo, puede llegar a ser diferente dependiendo del lugar en el que est\u00e9n instaladas y del r\u00e9gimen de operaci\u00f3n, entre otros factores. Por ello es importante que los datos proporcionados por cada dispositivo se almacenen, con el objeto de constituir una biblioteca de fallos y alimentar un programa dotado de inteligencia artificial que eval\u00fae, cada vez con mayor precisi\u00f3n, diferentes maquinarias operando en reg\u00edmenes de trabajo dis\u00edmiles.<\/p>\n

Telefon\u00eda inal\u00e1mbrica
\n<\/strong>La idea de fundar la startup<\/em> fue de Aloise y Luis Fernando Destro, su actual CEO, quien estudi\u00f3 f\u00edsica en la Unicamp aunque no lleg\u00f3 a recibirse, pero s\u00ed se gradu\u00f3 en ingenier\u00eda mec\u00e1nica en la Escuela de Ingenier\u00eda de Piracicaba (EEP), una facultad municipal. El prop\u00f3sito inicial del emprendimiento era recolectar la energ\u00eda dispersa en el ambiente para alimentar las bater\u00edas de los tel\u00e9fonos m\u00f3viles. \u201cApuntamos a un primer negocio y acertamos en muchos otros\u201d, comenta Alu\u00edsio Ribeiro de Lima, otro de los socios propietarios de IBBX, en alusi\u00f3n a los or\u00edgenes de la empresa.<\/p>\n

El primer prototipo era una antena de 25 cm de largo y 8 cm de ancho que hab\u00eda que miniaturizar para adaptarla al uso interno en los tel\u00e9fonos m\u00f3viles. El desaf\u00edo de la miniaturizaci\u00f3n para su uso en tel\u00e9fonos inteligentes marchaba bien, pero surgieron otras posibilidades de aplicaci\u00f3n m\u00e1s oportunas, especialmente en el sector industrial, el ambiente del cual proven\u00edan Aloise y Destro.<\/p>\n

\u201cDe conformidad con los inversores y socios que apoyaban el emprendimiento, decidimos darle prioridad a la oferta de un servicio para la industria. Eso ten\u00eda m\u00e1s sentido, porque en aquel momento, el segmento de la telefon\u00eda m\u00f3vil no ofrec\u00eda la misma posibilidad de escalar la aplicaci\u00f3n en comparaci\u00f3n con el sector industrial\u201d, recuerda Aloise.<\/p>\n

La startup<\/em> tiene en la mira otras aplicaciones para su tecnolog\u00eda en un futuro no tan lejano. \u201cSabemos que la IdC estar\u00e1 cada vez m\u00e1s presente en la agroindustria, en la movilidad urbana, en los sistemas de saneamiento y en los hogares inteligentes\u201d, subraya Aloise. \u201cHay muchas aplicaciones para nuestra tecnolog\u00eda. Queremos que madure en la industria para luego extendernos a otros sectores. No necesitamos dise\u00f1ar sensores, sino proporcionarles energ\u00eda en forma inal\u00e1mbrica, reduciendo su consumo de bater\u00edas y logrando que se comuniquen con los receptores a gran distancia\u201d, resalta el empresario.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Es un dispositivo que transforma las ondas electromagn\u00e9ticas en corriente el\u00e9ctrica para alimentar sensores de internet de las cosas en ambientes fabriles","protected":false},"author":690,"featured_media":453057,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[296,297,312],"coauthors":[3491],"class_list":["post-453056","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tecnologia-es","tag-energia-es","tag-ingenieria","tag-innovacion"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/453056","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/690"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=453056"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/453056\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":453733,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/453056\/revisions\/453733"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/453057"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=453056"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=453056"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=453056"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=453056"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}