Carlos Amaris Castilla, profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica de la UIS e integrante del grupo de investigación GIEMA, participó como ponente en el XVII Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica (CIBIM 17), realizado en Cusco, Perú, con el respaldo del programa de apoyo a pasantías y participación en eventos de la Vicerrectoría de Investigación y Extensión.
El encuentro fue organizado por la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), por encargo de la Federación Iberoamericana de Ingeniería Mecánica (FeIbIM).
La primera ponencia del profesor Amaris, titulada “Modelamiento y evaluación energética de una bomba de calor con eyector para la producción de agua caliente (vapor)”, presentó un estudio termodinámico de bombas de calor que operan con refrigerantes naturales, en particular isobutano (R600a), como alternativa a las calderas convencionales que hoy producen vapor en la industria colombiana.
El trabajo evalúa dos tecnologías para mejorar el ciclo, el eyector de expansión y el intercambiador de calor interno, y cuantifica su aporte frente a las calderas. Los modelos, desarrollados en EES, fueron validados con datos de catálogo del fabricante del compresor y con datos experimentales de la literatura. Entre los resultados, el eyector mejora el coeficiente de rendimiento y reduce cerca de un 8 % el consumo anual de energía frente a la configuración sin eyector. Además, ambas configuraciones disminuyen el consumo anual de energía entre un 52 % y un 56 % respecto de una caldera convencional.
Los resultados son relevantes para sectores como el farmacéutico, el de alimentos, el hospitalario y el textil, que dependen de la generación de vapor y enfrentan presiones por la eficiencia, las emisiones y el posible desabastecimiento de gas natural en los próximos años. La propuesta plantea una ruta de electrificación del calor de proceso que aprovecha la matriz eléctrica colombiana, predominantemente hidroeléctrica.
De esta investigación se derivan una publicación en la Revista UIS Ingenierías, la ponencia presentada en el CIBIM 17 y trabajos de grado de estudiantes de la Escuela.
El profesor Amaris presentó también, en representación de sus coautores del grupo, la ponencia “Modelo semiempírico basado en Machine Learning para la predicción del efecto de la turbulencia de entrada sobre el espectro de presión en la pared de perfiles aerodinámicos”. Este trabajo amplía el alcance de la investigación del grupo hacia los métodos de aprendizaje automático aplicados a la mecánica de fluidos y la aeroacústica, una línea complementaria a la térmica.
Además, el profesor actuó como Chair de la sesión Energía y Termofluidos 3B, en la que moderó la presentación y la discusión de los trabajos.
Según el profesor, la movilidad permitió contrastar el trabajo con grupos iberoamericanos que investigan refrigerantes naturales y bombas de calor de alta temperatura, y recoger observaciones que ya se incorporan al artículo de revista en preparación. También sirvió para identificar referencias y posibles colaboraciones.
Entre los aprendizajes, destaca la discusión con colegas de la región sobre las limitaciones de los compresores comerciales para refrigerantes hidrocarburos, y la confirmación de que presentar resultados preliminares en un congreso es la mejor forma de recibir crítica temprana y oportuna.
“Someter el trabajo propio a la crítica de pares es lo que lo hace madurar. Conviene presentarlo aunque esté en curso: de esos espacios salen colaboraciones, referencias y una lectura clara de cómo se conecta el trabajo local con la agenda internacional”, afirmó el profesor Amaris.
La investigación se encuentra en la etapa de extensión del estudio a varias ciudades colombianas representativas de distintos pisos térmicos, con análisis exergético, el indicador ambiental TEWI y la evaluación de la integración con energía solar térmica y fotovoltaica. Está en preparación un artículo para una revista internacional y se proyecta un prototipo experimental a escala piloto.
La participación del profesor Amaris en el CIBIM 17 fue posible gracias al programa de apoyo a participación en eventos y pasantías de la Vicerrectoría de Investigación y Extensión de la Universidad Industrial de Santander.
