En un entorno geopolítico y socioeconómico como el que tenemos en el que en el ámbito industrial y empresarial se necesitan directivos líquidos con capacidad de tomar decisiones que se adaptan al entorno igual que el agua al recipiente que lo contiene, en el que el desaprender y reaprender vale más que el conocimiento adquirido hasta el momento, en el que los planes de acción deben considerar al mismo nivel de importancia la actividad de explotación y la de exploración. En ese mundo de velocidad vertiginosa, se necesita que el resto de agentes del ecosistema de innovación, -centros tecnológicos y agentes de investigación, administraciones públicas, y sociedad- introduzcan acciones rutinarias que equilibren para cada entidad el binomio de rentabilidad-riesgo objetivo. Acciones rutinarias repetidas por cada uno de ellos afianzando el rol de cada uno de ellos. El rol de cada agente es un tema que traté en el post “cada palo que aguante su vela”.
Se necesitan rutinas que reduzcan el nivel de incertidumbre del entorno en el que nos movemos, rutinas que permitan tomar decisiones rápidas y con el riesgo adecuado a la rentabilidad que queremos conseguir, rutinas que respondan el how, el what, el who, el where y el why de cada propuesta de valor.
Estas rutinas empiezan en la formación de las universidades, donde se debe sembrar la semilla para que las rutinas empiecen a echar raíces y el ecosistema lo haga crecer en un terreno fértil que le permita reproducirse y dejar un legado.
Estas rutinas, aunque puedan parecer antónimos de la innovación, debido a su carácter repetitivo y predecible, son, en realidad, los pilares que sustentan la posibilidad de explorar lo desconocido. En un ecosistema de innovación dinámico, las rutinas no son simplemente hábitos inertes; son el andamiaje que permite experimentar, aprender y evolucionar con propósito. Como el músico que ensaya las mismas escalas día tras día para improvisar magistralmente en un concierto, las rutinas en la innovación son el ensayo disciplinado que precede a la genialidad disruptiva.
«Las rutinas en la innovación son el ensayo disciplinado que precede a la genialidad disruptiva»
En este contexto, las rutinas no deben confundirse con la rigidez. Más bien, se trata de patrones organizativos que proporcionan estabilidad sin sacrificar la flexibilidad necesaria para adaptarse al cambio. Por ejemplo, los procesos de design thinking o metodologías ágiles, aunque estructurados, dejan margen para la creatividad y la iteración. Estas prácticas demuestran que la innovación no surge del caos absoluto, sino de un equilibrio entre orden y libertad.
Además, las rutinas desempeñan un papel crucial en la transferencia del conocimiento. Las universidades y los centros tecnológicos, especialmente, podemos estructurar programas de capacitación de personas y empresas, así como proyectos colaborativos a demanda de los CIOS (Chief Innovation Officer) que conviertan la actividad de la exploración en aplicaciones prácticas y escalables de una manera sistemática. En este sentido, la rutina se convierte en el mecanismo que facilita la fertilización cruzada de ideas y mercado..
Por otro lado, en un mundo que exige respuestas rápidas y soluciones eficaces, las rutinas ayudan a reducir la fricción entre la creatividad y la implementación. Estas rutinas no solo aclaran los pasos necesarios para ejecutar una idea respondiendo al how, what, who, where y why, sino que también alinean a todos los agentes implicados, desde empresas y administraciones públicas hasta investigadores y tecnólogos, en una dirección común.
La clave radica en diseñar rutinas que fomenten el aprendizaje continuo y la experimentación sistemática. Esto implica desaprender aquello que ya no sirve y desarrollar nuevos hábitos que incorporen la diversidad, la tecnología y la sostenibilidad como principios básicos. De este modo, el ecosistema de innovación será coherente con su propósito y no solo podrá adaptarse a los retos del presente, sino también anticiparse a las oportunidades del futuro.
En última instancia, las rutinas en el ámbito de la innovación no son un fin en sí mismas, sino el medio para generar impacto sostenible. Las rutinas afianzan el rol de cada agente, equilibran el binomio rentabilidad-riesgo y promueven el asentamiento de una cultura de colaboración y crecimiento. Estas prácticas repetitivas se convierten en el motor que impulsa un cambio transformador. Porque, paradójicamente, la verdadera innovación nace de la constancia: la constancia de hacer, de probar, de fallar y de volver a intentarlo.
Es de sobra conocido el término ecodiseño, pero seguro que habéis oído hablar poco de ecofabricación, más aún cuando es un término que no está ampliamente reconocido en la literatura técnica ni académica. Sin embargo, es un concepto que se viene utilizando recientemente para describir prácticas de fabricación que incluyen de forma central aspectos medioambientales. Pues voy más allá, a ver cómo os cuento de qué va la fabricación «metalecoaditiva», término que me acabo de inventar para darle título a esto.
Hace 40 años, Charles Hull y su invención de la estereolitografía (SLA) dio paso a lo que ahora conocemos como impresión 3D – o fabricación aditiva. Yendo un paso más allá, aparece después el concepto de impresión 3D de metales, que surge de décadas de desarrollo y experimentación, aunque su ideación se podría atribuir a Carl Deckard, pionero en el Sinterizado Selectivo por Láser (SLS) hace unos 30 años en la Universidad de Texas. Lejos entonces de su aplicación industrial, su desarrollo fue de la mano de más avances en materiales novedosos y láseres de alta potencia en los años 2000. Aunque muchos ya han oído hablar de procesos para impresión 3D de metales, como la Fusión Selectiva por Láser (SLM) o la Fusión por Haz de Electrones (EBM), cabe destacar que la tecnología tardó 10 años más en llegar a producciones industriales a gran escala – y no sólo prototipos, como se venía haciendo en fase de desarrollo para el sector aeronáutico, automotriz o médico (que son los que tenían el dinero para tales «juguetes»).
En los últimos 15 años, los procesos de impresión 3D de piezas metálicas han seguido mejorando considerablemente (en precisión, resolución, velocidad, propiedades físicas, control de calidad…), en gran parte por la aparición de nuevos materiales y las características que éstos presentan. Por otro lado, se han creado metodologías para analizar la eficiencia de los propios procesos de fabricación, control paramétrico, automatización y robótica, que repercuten directamente en los costes, y por tanto posibilitan la expansión de la aplicación de impresión 3D de metales a otros sectores. Actualmente, estos procesos mejorados incluyen, por ejemplo, la Fusión por Lecho de Polvo (PBF), la Deposición Directa de Energía (DED) o la fabricación aditiva por Inyección de Metal (Binder Jetting).
Bueno, pues todo esto de la fabricación aditiva es como todo proceso tecnológico – la mejora es imparable: no se hacen aviones ahora como hace 120 años, ¿verdad? Hace 120 años ya se volaba (12 segundos y 36,5 metros), pero no sé si estaríamos de acuerdo en definir volar a lo que hicieron los hermanos Wright en 1903. Su objetivo era «simplemente» volar y salir vivos. No creo que pudiesen imaginar que su curiosidad científica se convertiría en un pilar clave de la economía global, ni que pensasen en aviones de 600 pasajeros, en certificaciones que rigen el sector o la existencia ubicua de espacios para despegar y aterrizar.
De la misma manera, seguramente Carl Deckard, más allá de su interés científico en ingeniería mecánica, no se planteaba cambiar el mundo con su invención. Sin embargo, igual que lo hizo el transporte aéreo, la fabricación de piezas metálicas de forma aditiva ha tenido, tiene y seguirá teniendo un impacto enorme a nivel global. Tenemos ahora nuevas reglas de juego y posibilidades de fabricación de diseños, imposibles hasta hace bien poco (diseños generativos), ya que sus costes económicos y medioambientales eran prohibitivos y rozaban la locura. Por ejemplo, quien no sepa cómo se fabrica una turbina de un avión (¡¡al menos de qué se parte o cuánto se tarda!!), no puede valorar la locura a la que me refiero… ¡y cada vez hay más aviones!
La conciencia ecológica (tan necesaria actualmente), el desafío que tenemos por delante y la transición hacia la sostenibilidad van a impulsar la economía circular en el uso de la fabricación aditiva ( o impresión 3D) metálica. ¿O podría ser la fabricación aditiva quien potencie la sostenibilidad medioambiental? ¿O tal vez se pueda crear un «bucle virtuoso» en las que los dos ámbitos se retroalimenten, por medio de nuevos conceptos como el que yo acuño aquí como fabricación metalecoaditiva?
Simulación con lego de un laboratorio de fabricación metalecoaditiva. Autor: Norberto Ibán Lorenzana
La cosa es que todo evoluciona y nuevos retos entran en contienda; ya no va a valer sólo con diseñar trenes de aterrizaje que cumplan su misión: aparte de que no muera nadie, deben ser competitivos. Debemos ( y se nos va a exigir) saber que han sido creados de la forma más sostenible posible y bajo criterios de circularidad. ¿Cómo? Bueno, mirando al futuro, imaginemos que las condiciones de fabricación de una pieza de responsabilidad estructural pudieran combinar varios procesos de fabricación, y no sólo uno (maquinado) u otro (aditivado). Imaginemos también que fuéramos capaces de hacer piezas que, aunque por las condiciones del proceso (más veloces) tuvieran acabados inadecuados, éstos se pudieran corregir en tratamientos posteriores con técnicas que impliquen un menor esfuerzo. O incluso, que, ante una falla de pieza, pudiésemos reacondicionarla directamente: es decir, sobre la misma pieza imprimir lo que le falta, y que así la misma empresa usuario de la pieza pueda repararla en sus propias instalaciones. ¡No tendríamos una pieza que desechar! Ojo, ¡ni la necesidad de hacer una pieza nueva! No incurriríamos en inventarios de piezas, almacenamiento o transporte de esos repuestos, tan indeseable…
Pues bien, la combinación de la fabricación aditiva y la circularidad tiene un punto de sinergia que va a ser investigado e implementado durante los próximos 4 años a través de un proyecto europeo llamado DIAMETER, en el que participan más de 20 entidades de alto prestigio, de 4 continentes distintos. CARTIF es sólo una de estas entidades privilegiadas que ya han empezado a trabajar en construir un puente entre la fabricación aditiva de piezas metálicas y la economía circular.
Este puente será un marco donde analizar una serie de piezas metálicas usadas en casos críticos de varios sectores productivos, y fabricadas por diferentes procesos de fabricación aditiva. En DIAMETER, se contrastarán resultados físico-experimentales de los procesos de fabricación frente a simulaciones computacionales de las piezas en esos procesos para, con ello, prever las respuestas de las piezas frente a diferentes modificaciones del proceso. Estas respuestas (de tensiones/deformaciones, entre otros) aportarán un conocimiento mecánico de la pieza y del proceso en cuanto a fallos, desperdicios, calidad, o necesidad de integrar posprocesado (fabricación híbrida combinando aditiva y sustractiva). En definitiva, una combinatoria de posibles escenarios y resultados que deben ser transformados en resultados cuantificables bajo un enfoque de sostenibilidad para alimentar un sistema basado en inteligencia artificial que proporcione decisiones automatizadas y óptimas sobre procedimientos y configuraciones en la fabricación aditiva de las piezas metálicas.
«Alimentar un sistema basado en inteligencia artificial que proporcione decisiones automatizadas y óptimas»
«Un momento, ¡esto es una locura!»
A ver, sí, una locura casi tan grande como tallar (maquinar) un bloque de 3m3 de acero inoxidable en un torno de 6 ejes durante una semana para obtener una turbina de avión o una turbina hidráulica. O, dicho de otra manera, 500k€ durante una semana, con la posibilidad de que, si hay errores, haya que tirar la turbina y volver a empezar de cero.
Pero vamos a ir paso a paso. Lo primero va a ser caracterizar esos procesos de fabricación, ver cómo las piezas a fabricar se van generando y si estas sufren desvíos, imprecisiones, o analizar la propia calidad de la superficie. Para ello se va a emplear tecnología de visión artificial de verificación geométrica de piezas durante el proceso de fabricación, que son temáticas en las que CARTIF lleva trabajando 30 años…¡y lo que nos queda!
Co-autor
Iñaki Fernández Pérez. Doctor en Inteligencia Artificial. Investigador en el área de Salud y Bienestar de CARTIF. Actualmente colabora en varios proyectos que buscan aplicar tecnologías punteras (IA, IoT, Edge Computing..)
La inteligencia artificial (IA) ha dejado de ser una mera fantasía futurista para integrarse de manera tangible en nuestra vida cotidiana. Desde las recomendaciones personalizadas en plataformas de streaming hasta la optimización de los procesos logísticos en una fábrica, la IA está en todas partes. Lo interesante es que no solo está haciendo nuestras vidas más cómodas, sino que también está transformando la industria.
En el proyecto HUMAIN, donde colaboramos con empresas como BAMA y CENTUM, estamos llevando la IA al siguiente nivel. Imagina una fábrica que puede anticipar problemas antes de que ocurran, gracias a sistemas predictivos basados en datos. O robots que trabajan junto con humanos para embalar y paletizar productos de manera eficiente, incluso cuando las cajas tienen tamaños diferentes. ¡Es como pasar de un coche manual a uno automático!
Pero esto no es ciencia ficción. Estamos investigando y desarrollando algoritmos de inteligencia artificial que convierten datos masivos en decisiones inteligentes, sistemas de visión por computador que ven más allá de lo que el ojo humano puede detectar y soluciones de mantenimiento predictivo impulsadas por aprendizaje automático que ahorran tiempo y dinero. La IA actúa como un cerebro estratégico que optimiza cada aspecto del proceso, desde la producción hasta la logística. ¿El resultado? Procesos más sostenibles, menos residuos y fábricas más inteligentes.
Este tipo de proyectos no solo benefician a las grandes empresas. También tienen un impacto directo en nuestras vidas. Piénsalo: cada vez que compras algo en línea y llega a tu puerta en tiempo récord, es probable que detrás haya un sistema de IA que optimizó cada paso del proceso. Desde el empaquetado hasta la entrega.
El consorcio del proyecto HUMAIN, estamos emocionados de ser parte de esta revolución. No se trata solo de hacer que las máquinas trabajen más rápido, sino de integrar tecnologías disruptivas que conviertan a las personas en el corazón del proceso. Porque al final, la IA es una herramienta: lo importante es cómo la usamos para mejorar nuestro día a día.
¿Estamos listos para abrazar esta revolución industrial? La respuesta está en cada clic, cada compra y cada robot que trabaja codo a codo con nosotros.
El Estatuto de Autonomía de Castilla y León destaca en su preámbulo y en varios de sus artículos el valor y la importancia del Patrimonio Cultural como parte esencial de la identidad de la Comunidad y como un activo a proteger y promover, por su singular riqueza y por el que somos conocidos fuera de nuestras fronteras. Este Patrimonio abarca bienes muebles, inmuebles y activos intangibles. Comprender y gestionar estos elementos es crucial para su protección, conservación y transmisión a las futuras generaciones, áreas en las queCARTIF viene trabajando durante 25 años, convirtiéndose en un referente internacional.
Las cifras son apabullantes: Castilla y León tiene protegidos singularmente más de 2.500 Bienes de Interés Cultural (BIC), de ellos 11 bienes están inscritos en la Lista del Patrimonio Mundial de la UNESCO, entre los que figuran tres de las nueve capitales de la región: Ávila, Salamanca y Segovia. Además, ha catalogado hasta la fecha más de 23.000 enclaves de interés arqueológico, más de 500 castillos y 12 catedrales, y una de las mayores concentraciones de arte románico del mundo. A su vez, se han inventariado más de 200.000 bienes muebles de la Iglesia Católica.
Gran parte de este inmenso Patrimonio Cultural de Castilla y León se encuentra en zonas rurales de la Comunidad, ya que:
Los 2.564 BIC protegidosse reparten entre 878 municipios, de los cuales el 94% se encuentran en poblaciones de menos de 5.000 habitantes.
El 1% de los municipios con más de 10.000 habitantes, que agrupan casi la mitad de la población de Castilla y León, solo cuentan con el 18% de los bienes.
2.564 BIC protegidos en 878 municipios
1% de los municipios cuenta con el 18% de los bienes
Estos números revelan que estamos ante un recurso tan insustituible como imprescindible para nuestro futuro, con un incuestionable valor educativo y social, más aún en el medio rural. Tiene, además, un considerable potencial económico, con la ventaja de ser endógeno y no deslocalizable. Lenta, pero inexorablemente, el Patrimonio se posiciona como una incontestable oportunidad de desarrollo y no como una carga económica.
La estimación llevada a cabo a partir del estudio de la Asociación de Entidades de Patrimonio Cultural (AEPC-integrada por 27 empresas de la Comunidad que dan empelo a 600 trabajadores-), pone de manifiesto que el sector de patrimonio en Castilla y León genera 225 empleos totales por millón de euros de inversión, que se reparten entre un 8% de empleos directos (17), un 8% indirectos (18), un 50% inducidos en otras industrias (113) y un 33% derivado en el turismo (77). Para rematar, cada euro invertido quintuplica el beneficio de la inversión.
En una Europa que se acerca más a ser un gran museo que una gran fábrica, ¿acabaremos de apostar por el filón que para nosotros supone el Patrimonio?
Tratamiento y purificación de aguas residuales provenientes de diferentes industrias mediante métodos electroquímicos
No se puede concebir el mundo moderno sin las variadas industrias que le dan forma al mismo: la creación de productos de valor añadido a partir de materias primas, aunque es un concepto tan antiguo como la misma civilización, no se habría desarrollado de una forma tan vertiginosa sin la Revolución Industrial, que ha permitido obtener productos con escasa diferencia entre ellos en menos tiempo y por menor precio.
Como todo, este aumento de la industria ha traído parejos varios problemas. Muchos de ellos se han podido solucionar a lo largo del tiempo o han sido minimizados correctamente hasta el punto de que no son un problema. Al final del día, lo que se busca es que, en la transformación de las materias primas en productos, se produzca la menor cantidad de residuos posible, ya que esta generación conlleva el tratamiento de los mismos para poder disponer de ellos de forma adecuada.
Aún así, hay algunas industrias que son conocidas por dejar una marca indeleble en la zona en la que se sitúan, como puede ser la industria papelera. Es necesario añadir que en los últimos 20 años las regulaciones implantadas, así como el trabajo realizado desde las propias empresas de tratamiento de celulosa, ha ayudado a reducir la huella de carbono de la industria (indicador ambiental que pretende reflejar la totalidad de gases de efecto invernadero emitidos por efecto directo o indirecto de, en este caso, una organización).
Pero, aún con el trabajo realizado hasta ahora, es imposible un sistema en el que el residuo generado sea cero. Una industria como la papelera siempre va a generar aguas residuales que deben ser tratadas de forma diferente a las generadas en los hogares. Por ello, muchas empresas del ramo están buscando formas de inertizar sus corrientes residuales con el fin de que no supongan un problema para el medio ambiente.
Otra industria que adolece del mismo problema que la industria papelera es la industria minera, en la cual los metales pesados extraídos forman parte de la ganga de la mena, la cual no tiene interés económico para la empresa. El problema es cuando la concentración de los mismos es demasiado baja como para ser atrapados por métodos físicos como la coagulación o floculación, ya que, aunque se disminuye la cantidad de metales en las corrientes residuales, existe una cierta cantidad de compuestos dañinos para el medio ambiente y el ser humano que le da a las susodichas una concentración por encima de los niveles recomendados para ello.
Para solucionar estos problemas se han propuesto diferentes técnicas para controlar la cantidad de componentes nocivos que las industrias pueden descargar, pero, en esta entrada de blog, quiero hablar principalmente de diferentes técnicas electroquímicas que existen para llevar a cabo este cometido. Para ello, creo conveniente hacer un pequeño resumen de la rama que usan estas técnicas, que es la de la electroquímica.
Resumen de la electroquímica
Las reacciones electroquímicas se pueden dividir de acuerdo al potencial necesario para su realización. Cuando las reacciones químicas son inducidas por una diferencia de potencial externo, es decir, se necesita aplicar un voltaje para llevarla a cabo, el proceso se denominaelectrólisis. Por otro lado, si la diferencia de potencial eléctrico surge como resultado de una reacción química, es decir, se genera un voltaje como consecuencia de la reacción, estamos ante un «acumulador de energía eléctrica», comúnmente conocido como batería o celda galvánica.
«Electrólisis. Cuando las reacciones químicas son inducidas por una diferencia de potencial externo.»
Las reacciones químicas en las que se transfieren electrones entre moléculas se llaman reacciones redox, que viene del hecho de que, para llevarse a cabo una reacción electroquímica completa, debe haber una semirreacción en la que un compuesto se reduce y otra semirreacción en la que otro compuesto se oxida, dando así el origen a este tipo de reacciones. Estas reacciones son esenciales en electroquímica, ya que permiten los procesos que generan electricidad o son inducidos por la misma.
En términos generales, la electroquímica se dedica a investigar los casos en los que ocurren reacciones de oxidación y reducción de manera separada, ya sea físicamente o en diferentes momentos, dentro de un sistema conectado a un circuito eléctrico. Este aspecto es estudiado en química analítica, específicamente en el análisis potenciométrico.
El uso de la electroquímica en las aguas residuales de la industria se basa en el hecho de que los iones metálicos suelen tener distintos estados de oxidación (la carga eléctrica teórica que tendría un átomo si todos sus enlaces con otros elementos fueran completamente iónicos). Jugando con estos estados de oxidación y la presencia de contraiones que son capaces de formar una sal de baja solubilidad, se puede retirar una gran parte de los metales pesados, así como otros iones susceptibles de ser perjudiciales.
Industria papelera: desionización capacitiva
En el caso de CARTIF, una de las técnicas electroquímicas con las que se trabaja con el fin de tratar aguas procedentes de efluentes de la industria papelera, es la de desionización capacitiva.
La tecnología de desionización capacitiva (CDI, por sus siglas en inglés) se basa en la eliminación de aniones y cationes utilizando un campo eléctrico y electrodos compuestos por materiales derivados del carbono, los cuales cuentan con alta porosidad y buena conductividad eléctrica. Este método permite la acumulación localizada de cargas positivas y negativas alrededor de los electrodos en un proceso de celdas alternas, en el cual cada celda funciona como un supercondensador que almacena energía eléctrica mientras reduce la conductividad de la disolución debido a que se retiran cargas del medio.
La inversión de polaridad permite recuperar la energía acumulada al mismo tiempo que se limpian los electrodos en cuya superficie se han depositado los iones de carga contraria. Así, al hacer circular agua a contracorriente, se logra la recuperación de gran parte de la energía utilizada previamente en el proceso de desalación, que puede ser reutilizada para continuar reduciendo la cantidad de sales disueltas. Este proceso se repite en ciclos mediante varias celdas conectadas en paralelo, alternando las celdas en operación y las celdas en limpieza. Esto permite obtener de forma continua un flujo de agua desalada, un flujo de rechazo (corriente con una alta concentración de sales, que al aumentar su concentración es más fácil secar y almacenar en el futuro) y una recuperación energética que se emplea en las celdas activas.
«Inversión de polaridad. Recuperar la energía acumulada al mismo tiempo que se limpian los electrodos en cuya superficie se han depositado los iones de carga contraria.»
Las principales ventajas de la CDI son las siguientes:
Menor consumo energético en comparación con la ósmosis inversa (RO por sus siglas en inglés, la cual se basa en aplicar presión a la disolución para empujarla a través de una membrana de ósmosis semipermeable para filtrarla y retirar los iones presentes) ya que no requiere de altas presiones para funcionar y permite recuperar gran parte de la energía utilizada en la desalación, almacenada en las celdas como en un condensador.
Reducción en el uso de productos químicos, ya que no se requieren agentes quelantes para evitar obstrucciones como en las tecnologías basadas en membranas, así como no necesitar ni ácidos y bases para la regeneración de resinas en los sistemas de intercambio iónico.
Modularidad y compacidad. La posibilidad de utilizar múltiples celdas en paralelo facilita el montaje compacto y la ampliación progresiva del caudal de tratamiento mediante la adición de módulos, ofreciendo crecimiento escalable y mayor versatilidad, lo cual es de alto interés en la industria.
Industria Minera: electrocoagulación
En el caso de la industria minera, una técnica que se ha planteado en CARTIF es la de la electrocoagulación (EC), la cual tiene un rango de aplicación que también cubre a solidos suspendidos, aceite emulsionado, hidrocarburos y similares.
En su forma más simple, un reactor de electrocoagulación se compone de una celda electrolítica con un ánodo y un cátodo. Al conectarlo a una fuente de energía externa, el material del ánodo se corroe electroquímicamente debido a la oxidación, mientras que el cátodo se somete a pasivación.
Un sistema de electrocoagulación (EC) esencialmente consta de pares de placas metálicas conductoras en paralelo, que actúan como electrodos monopolares. Además, requiere una fuente de corriente continua, una caja de resistencia para regular la densidad de corriente y un multímetro para leer los valores de corriente. Las placas metálicas conductoras son comúnmente conocidas como «electrodos de sacrificio». El ánodo sacrificial reduce el potencial de disolución del ánodo y minimiza la pasivación del cátodo. Los ánodos y cátodos de sacrificio pueden ser del mismo material o de materiales diferentes, dependiendo de la composición de la disolución a tratar.
La disposición de electrodos monopolares con celdas en serie es eléctricamente similar a una sola celda con muchos electrodos e interconexiones. En una disposición de celdas en serie, se requiere una diferencia de potencial más alta para que fluya una corriente determinada, ya que las celdas conectadas en serie tienen mayor resistencia. Sin embargo, la misma corriente fluirá a través de todos los electrodos. En contraste, en una disposición en paralelo o bipolar, la corriente eléctrica se divide entre todos los electrodos en relación con la resistencia de las celdas individuales, y cada cara del electrodo tiene una polaridad diferente.
Durante la electrólisis, el lado positivo experimenta reacciones anódicas de oxidación, mientras que en el lado negativo se encuentran reacciones catódicas de reducción. Generalmente se usan placas metálicas consumibles, como hierro o aluminio, como electrodos de sacrificio para producir continuamente iones en el agua. Los iones liberados neutralizan las cargas de las partículas presentes en la disolución e inician la coagulación. Estos iones eliminan contaminantes indeseables, ya sea mediante reacción química y precipitación, o causando la coalescencia de los materiales coloidales, que luego pueden ser eliminados por retirada de la capa orgánica que se forma en la superficie de la disolución. Además, a medida que el agua que contiene partículas coloidales, aceites u otros contaminantes se mueve a través del campo eléctrico aplicado, puede producirse ionización, electrólisis, hidrólisis y formación de radicales libres, lo cual puede alterar las propiedades físicas y químicas del agua y los contaminantes. Como resultado, el estado reactivo y excitado provoca que los contaminantes se liberen del agua y sean destruidos o se hagan menos solubles.
Algunas de las ventajas de este sistema, en comparación con la coagulación química, son las siguientes:
Los flóculos formados por EC son similares a los flóculos generados por floculación química, excepto que los flóculos de EC tienden a ser mucho más grandes, contienen menos agua ligada, son resistentes al ácido y más estables, y por lo tanto, pueden separarse más rápidamente mediante filtración.
La EC puede producir un efluente con menos contenido de sólidos disueltos totales (TDS) en comparación con los tratamientos químicos, particularmente si los iones metálicos pueden precipitarse como hidróxidos o carbonatos insolubles.
El proceso de EC tiene la ventaja de eliminar las partículas coloidales más pequeñas, ya que el campo eléctrico aplicado neutraliza cualquier carga residual, facilitando así la coagulación mediante formación de micelas mayores.
El proceso de EC generalmente evita el uso excesivo de productos químicos, lo que reduce la necesidad de neutralizar el exceso de productos y disminuye la posibilidad de contaminación secundaria causada por sustancias químicas añadidas en alta concentración, como ocurre cuando se utiliza la coagulación química en el tratamiento de aguas residuales.
Las burbujas de gas producidas durante la electrólisis de tanto el agua de la disolución como los componentes en la misma pueden transportar convenientemente los componentes contaminantes a la superficie de la solución, donde pueden concentrarse, recogerse y eliminarse más fácilmente.
Como conclusión, podemos afirmar que la evolución industrial ha traído consigo desafíos medioambientales significativos, especialmente en la gestión de residuos y contaminantes tóxicos. Para mitigar estos efectos, la electroquímica ha emergido como una herramienta clave en la purificación de aguas residuales, destacando técnicas como la desionización capacitiva (CDI) y la electrocoagulación (EC). Estas tecnologías permiten reducir la concentración de metales pesados y otros contaminantes con un menor uso de productos químicos y menor consumo energético. Así, la electroquímica ofrece soluciones sostenibles para minimizar el impacto ecológico de las industrias al optimizar el tratamiento de sus residuos y contribuir a la protección ambiental.
En mi anterior post comentaba cómo los ecosistemas de innovación, si no están bien coordinados, pueden convertirse en auténticos semilleros de «des-tecnología». Esto sucede cuando los agentes que lo conforman no tienen claros sus roles o no persiguen un objetivo común. La falta de cohesión genera inconsistencia e ineficiencias que, aunque a veces no se perciban directamente, siempre terminan afectando a todos.
Por ello es esencial que organismos de investigación, centros tecnológicos, administraciones públicas, empresas y sociedad sepamos que cada uno desempeñamos una función en la cadena de valor del ecosistema de innovación tecnológica y que el objetivo único que se persigue es la generación de riqueza y prosperidad de las regiones, a través de la explotación de tecnologías.
La innovación tecnológica que crea prosperidad no es el resultado de la ciencia, la tecnología o el mercado por separado, si no de un engranaje bien sincronizado donde cada actor asume su responsabilidad con convicción y compromiso.
Es papel de la administración pública el engrasar el sistema de innovación impulsando iniciativas tecnológicas innovadoras que sustenten el cumplimiento de roles de cada agente:
Los organismos de investigación, siendo líderes en ciencia o investigación básica, la más cercana a la disrupción tecnológica. Se deberán de estimular el conseguir niveles altos de publicaciones científicas de alto impacto y asegurar unas largas carreras científicas en los organismos públicos de investigación nacionales, iniciadas en universidades con programas enfocados a demanda del sistema.
Los centros tecnológicos, siendo los agentes claves en innovación incremental (investigación aplicada), valorizando también la ciencia de los organismos de investigación y trabajando para su transferencia. Se deberá consolidar su posición con una apuesta clave, especialmente de los gobiernos regionales, que refleje el compromiso con este agente de transferencia y que acerque aún más los avances tecnológicos a las empresas y la sociedad.
Las empresas, siendo líderes de los procesos de innovación. Se deberá incentivar con bonificaciones y deducciones fiscales más atractivas para sus políticas de exploración, para la contratación de talento universitario que estimule la adopción de innovaciones tecnológicas en las empresas y permita cerrar el círculo con la valorización (uso o explotación) de la tecnología generada en el propio ecosistema.
Por último, al ciudadano no se le debe pedir si no recompensar con una política económica e industrial centrada en política de innovación, asentada y a largo plazo, con rutas alineadas con intereses generales de crecimiento y empleo y una balanza comercial que importe talento y exporte tecnología y no al revés.
Es papel de la administración engrasar y papel de todos generar hábitos de innovación en el ecosistema repitiendo una y otra vez el rol para que se nos crea, porque solo así conseguiremos crecer y evolucionar de manera ordenada y sostenible en el tiempo, construyendo un futuro en el que la tecnología no solo sea una herramienta, si no un motor de progreso colectivo.
En definitiva, cada palo debe aguantar su vela en este complejo ecosistema de innovación tecnológica. Si cada agente cumple su rol y se alinea con el objetivo común de generar prosperidad y riqueza a través de la tecnología, no solo evitaremos las ineficiencias que se sufren en silencio, si no que construiremos un sistema robusto, competitivo y sostenible.
