El Centro Tecnológico TEKNIKER es una de las 15 entidades de Europa seleccionadas para participar en el programa de ensayos Euro Material Ageing 2020. Asimismo, el Centro Tecnológico vasco participa en el proyecto europeo MODHEATECH en la puesta a punto de un innovador sistema de calentamiento para los hornos de las acerías; y junto con Pavasal ha desarrollado un sistema inteligente que se integra en la maquinaria móvil para predecir situaciones de riesgo.
Nueva generación de materiales para aplicaciones espaciales
La plataforma Bartolomeo, instalada en el módulo europeo Columbus de la Estación Espacial Internacional (ISS), acoge el banco de pruebas de una nueva generación de materiales con potencial aplicación en estructuras y mecanismos para misiones espaciales.
Dos de las muestras de materiales enviadas el pasado noviembre e instaladas en diciembre en este alojamiento ubicado en la órbita terrestre baja, han sido diseñadas y desarrolladas por el Centro Tecnológico vasco TEKNIKER en el marco del programa de ensayos Euro Material Ageing 2020, iniciativa impulsada por la Agencia Espacial Europea (ESA) y el Centro Nacional de Estudios Espaciales de Francia (CNES).
El Centro ha aportado una muestra fabricada con un recubrimiento Diamond Like Carbon, (DLC) y otra con un tratamiento mediante electro oxidación por plasma (PEO). TEKNIKER desarrolla recubrimientos DLC mediante técnicas de deposición física de vapor (PVD) y de deposición química de vapor asistida por plasma (PACVD), con el objetivo de mejorar la durabilidad y el rendimiento de componentes tribológicos en aplicaciones espaciales.
El DLC destaca por sus propiedades excepcionales: baja fricción, alta dureza y resistencia a la corrosión, funcionando como lubricante sólido en condiciones de vacío. Esto lo hace ideal para mecanismos móviles en misiones espaciales.
Por otro lado, TEKNIKER emplea la técnica de electro oxidación por plasma (PEO) para formar capas protectoras en metales ligeros como aluminio, aluminio-silicio y titanio. Este recubrimiento mejora propiedades como dureza, resistencia al desgaste y corrosión, y proporciona características térmicas específicas gracias a su color negro. Los materiales tratados con PEO tienen un alto potencial para ser utilizados en misiones espaciales como Artemis Mars Sample Return o misiones al espacio profundo.
En esta ubicación se estudiará su durabilidad bajo condiciones extremas de temperatura, radiación, impacto de partículas, vacío u oxígeno atómico junto a otras muestras de un total de 15 entidades seleccionadas por la ESA y el CNES.
“Se trata de una oportunidad única de testear estos materiales directamente en el espacio exterior. Además, es un reconocimiento al trabajo científico llevado a cabo en TEKNIKER, ya que de las 50 propuestas que recibió la ESA tan solo 15 fueron escogidas por su mayor potencial”, destaca Borja Coto, investigador y responsable del sector espacial de TEKNIKER.
La ESA y el CNES esperan que los resultados de esta experiencia piloto aceleren el desarrollo de materiales espaciales en Europa y fortalezcan la posición del continente en un sector en auge.
En total, los materiales estarán expuestos 12 meses a las condiciones espaciales y después, una vez concluida la misión, las muestras regresarán al Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial de la ESA, ubicado en Noordwijk (Países Bajos) para realizar diferentes análisis post-campaña.
El conocimiento del centro en el sector espacial y en ámbitos como la tribología ha sido esencial para poder producir estos prototipos y testar si estos recubrimientos tienen potenciales aplicaciones en futuras misiones de exploración y de investigación en otros rincones de la galaxia.
Reducir las emisiones de CO2 del sector acerero
La demanda energética global en la producción de acero se basa principalmente en combustibles fósiles, por lo que es fundamental encontrar y establecer nuevas fórmulas para reducir el impacto medioambiental de la producción de acero y cumplir con los objetivos marcados por las principales administraciones europeas y mundiales.
El Centro Tecnológico TEKNIKER colabora desde 2023 en el proyecto europeo MODHEATECH con el objetivo de investigar una alternativa tecnológica que permita abordar el desafío de descarbonizar el sector siderúrgico. La iniciativa pone el foco en el proceso de calentamiento de los hornos de las acerías, con un alto impacto ambiental por el uso de gas natural.
“Trabajamos en un sistema de calentamiento híbrido combinando diferentes tecnologías para mejorar no solo la sostenibilidad de la producción de acero, sino también la eficiencia energética y la productividad”, explica Cristina Cerrillo, investigadora de TEKNIKER.
Se pretende introducir una tecnología de calentamiento del horno basada en una combinación óptima de la electrificación parcial con un sistema de inducción y la combustión de gas, junto con la recuperación de energía de los gases de combustión. Además, la electricidad necesaria para este desarrollo se generará a partir de fuentes de energía renovable y sistemas de recuperación de calor.
En el marco del proyecto, TEKNIKER analizará el impacto y la viabilidad de introducir tecnologías de combustión de hidrógeno y de calentamiento por inducción en los procesos de producción de acero en un demostrador virtual de Sidenor. Este análisis se llevará a cabo mediante un enfoque integral que incluye: el análisis de ciclo de vida (medioambiental, social y económico) para seleccionar las soluciones óptimas; la definición de una estrategia de mantenimiento predictivo y proactivo; así como el análisis de componentes críticos y la realización de ensayos acelerados en condiciones extremas para garantizar la compatibilidad del hidrógeno con los materiales de la instalación.
La iniciativa espera conseguir una reducción del 20% en las emisiones CO2, un incremento de la productividad sin afectar la calidad del producto final, alimentar el sistema con un 50% de energía verde autoproducida, y definir la hoja de ruta que acelere la descarbonización del sector.
“El calentamiento por inducción tiene cero emisiones directas y la eficiencia es superior al 60%, bastante superior a la quema tradicional de gas, cuya eficiencia ronda el 30%”, destaca la investigadora.
Además, las tecnologías desarrolladas también abordarán la reducción de residuos, mejorando la calidad de los productos, y facilitarán la independencia de los países de la Unión Europea (UE) de los combustibles fósiles.
Con fecha de finalización en marzo de 2026 y enmarcado en el programa Horizon Europe de la UE, el proyecto cuenta con un consorcio liderado por RINA Consulting – CSM S.p.A., además de la participación de Feralpi Siderurgia S.p.a., ORI Martin, FERALPI STAHL, Sidenor y TEKNIKER.
Inteligencia artificial para mejorar la seguridad laboral en la construcción
La interacción constante entre maquinaria pesada, personas y objetos en los entornos de construcción presenta un alto riesgo para la seguridad. Además, factores como las condiciones ambientales adversas y las características específicas de cada obra, como pueden ser las que se realizan en carreteras, aumentan el peligro de incidentes.
En este sentido, las nuevas tecnologías de Inteligencia artificial (IA) pueden ser un potencial aliado para reducir la siniestralidad y mejorar la seguridad laboral. Un ejemplo es la solución desarrollada entre el centro tecnológico TEKNIKER y la empresa valenciana Pavasal, probada con éxito en entornos controlados.
El novedoso sistema inteligente se integra en la maquinaria móvil de los proyectos de construcción para detectar con precisión personas y objetos, interpretar sus movimientos y predecir sus intenciones en situaciones de riesgo.
“Las soluciones convencionales para abordar estas situaciones cuentan con una eficacia limitada en entornos tan dinámicos y cambiantes. Por ello, el sector necesitaba desarrollar una tecnología más avanzada y confiable capaz de mejorar la seguridad y reducir el riesgo de accidentes”, destaca Aitor Gutiérrez, investigador de TEKNIKER.
El sistema cuenta con tres niveles de alerta. En el primer nivel, que corresponde a una situación de riesgo potencial, la baliza lumínica en la cabina de la máquina se ilumina en amarillo, indicando una advertencia temprana. En el segundo nivel, que refleja una situación de peligro real, la baliza cambia a color rojo. Finalmente, en el tercer nivel, cuando el riesgo se convierte en una situación crítica, la baliza permanece en rojo y se activa un pitido.
De forma paralela, el sistema envía automáticamente una alerta a una pulsera Bluetooth específica del trabajador en riesgo que vibra continuamente hasta que la persona afectada reacciona. Si no responde y el peligro persiste, el sistema tiene la capacidad de ejecutar una parada de emergencia, deteniendo la máquina de forma automática para evitar un accidente.
La solución combina cámaras RGB-D de última generación y algoritmos avanzados de visión artificial que procesan imágenes y nubes de puntos en tiempo real mediante redes neuronales convolucionales (CNN). Esto permite una detección y seguimiento precisos de personas y objetos en el entorno de la maquinaria móvil.
Asimismo, TEKNIKER ha diseñado modelos de predicción que analizan movimientos e intenciones para anticiparse a posibles situaciones de riesgo. Para garantizar una identificación segura y personalizada, el centro ha integrado tecnologías de reconocimiento óptico de caracteres (OCR) que permiten identificar a cada trabajador mediante un chaleco con un código único.
La combinación del conocimiento de TEKNIKER en el desarrollo de tecnologías de inteligencia artificial aplicadas a la visión y la experiencia de Pavasal en la construcción ha resultado en una solución robusta, confiable y adaptada a las necesidades del sector. Este sistema no solo mejora la seguridad de los trabajadores, sino que también reduce significativamente los riesgos laborales, ofreciendo una herramienta clave para prevenir accidentes en entornos de alta peligrosidad.
La iniciativa ha recibido apoyo del programa «Proyectos de Investigación y Desarrollo de Inteligencia Artificial y otras tecnologías digitales y su integración en las cadenas de valor» de la entidad pública Red.es y ha solicitado una patente para la tecnología desarrollada.
Además, las soluciones desarrolladas han recibido algunos reconocimientos destacados como el I Premio ISL de ASEFMA a la Innovación en Seguridad Laboral, el X Premio Internacional a la Innovación en Carreteras Juan Antonio Fernández del Campo, que concede la Asociación Española de la Carretera (AEC) y fue uno de los proyectos reconocidos en la pasada edición del Global Innovation Day, encuentro impulsado por la Agencia Vasca de la Innovación Innobasque.