Recerca i transferència tecnològica

El Grup de Recerca en Enginyeria de Fluids, Energia i Medi Ambient (GREFEMA) neix el 2004 com a conseqüència de la fusió del Grup de Recerca en Energia i Medi Ambient (GREMA), integrat per professors de l’Àrea de Màquines i Motors Tèrmics, i del Grup E-Fluid, integrat per professors de l’Àrea de Mecànica de Fluids. Amb la fusió dels dos grups, les activitats del GREFEMA es desenvolupen tant en el marc de l’energia com en el de la mecànica de fluids.

En el GREFEMA, les línies de recerca en temes energètics inclouen les energies renovables (fotovoltaica, geotèrmica, solar tèrmica, eòlica, etc.), l’eficiència i estalvi energètic en edificacions, el confort ambiental tant per a ambients interiors com exteriors, l’acústica ambiental i condicionament acústic de sales i recintes, etc. En l’àmbit de la mecànica de fluids, les línies de recerca inclouen l’estudi i desenvolupament de tècniques de manteniment predictiu basades en els lubricants, l’optimització de turbomaquinària hidràulica com bombes centrífugues, el desenvolupament de nous algorismes de simulació de la mecànica de fluids, etc.

Un dels pilars del GREFEMA és la transferència tecnològica a l’entorn empresarial. En efecte, la filosofia de treball del grup es basa a desenvolupar línies de treball amb un índex elevat de transferència. Per això, el grup disposa d’equipaments i instrumental orientats tant a la recerca com a la transferència de coneixement. Així, per exemple, disposa de programari d’última generació per a la simulació de processos energètics, fluids, acústics i de vibració. El GREFEMA també disposa de bancs de proves de motors tèrmics, de processos termotècnics, d’instrumental d’anàlisi dels fums de processos de combustió, de sonòmetres i equips acústics, d’equipaments de manteniment predictiu com, per exemple, un espectròmetre d’absorció atòmica d’ús exclusiu per a l’anàlisi de lubricants i combustibles, de ferrògrafs, d’un túnel de vent de circuit tancat per assajar models a escala o prototips de dimensions reduïdes. És especialment remarcable el clúster de càlcul computacional d’alt rendiment, que actualment consta de 72 CPU que treballen en paral·lel on es desenvolupen els programaris de mecànica de fluids computacional de codi propi.

Tot l’anterior ha permès establir col·laboracions tant de recerca com de transferència de coneixement amb diversos grups de recerca i amb empreses amb un elevat nivell de R+D+I. Pel que fa a convenis i contractes de transferència de coneixement, cal destacar els realitzats amb els col·legis professionals, consells comarcals i diferents ajuntaments. Així mateix, destaquen els convenis amb grans empreses com ACESA per elaborar diversos mapes de capacitat acústica d’infraestructures i SEAT per a l’estudi d’optimització aerodinàmica de vehicles.

En temes de recerca, el GREFEMA manté col·laboracions amb diferents equips d’investigació capdavanters en la seva àrea com l’equip d’investigació Computational Science and Mechanics Team (CSMteam) del BSC-CNS (Barcelona Supercomputing Center –Centre Nacional de Supercomputació) per desenvolupar diferents línies d’investigació en mecànica de fluids computacional. D’aquesta col·laboració va sorgir, per exemple, el desenvolupament de models de simulació d’impulsos cardioelèctrics dins del projecte CARDIOSYNC (plataforma per a la teràpia de resincronització cardíaca), subvencionat per la Secretaria d’Indústria i Energia de la Generalitat de Catalunya.

D’altra banda, el GREFEMA ha participat en diferents projectes europeus com, per exemple, el projecte UnivERsol Grid connected PV systems integrated in educational and cultural facilities, que va permetre la instal·lació a través de nombrosos partenaires de diferents estats europeus de 707 MWp en energia solar fotovoltaica. D’aquests, un sistema fotovoltaic de 15 kWp es va instal·lar a la coberta de l’edifici de pesants a l’EPS, el monitoratge via web del qual s’ha dut a terme recentment.

A més, el GREFEMA també ha rebut ajudes PROFIT dins el marc del Programa de foment de la investigació tècnica com, per exemple, el projecte de desenvolupament tecnològic per estudiar la possibilitat d’utilitzar pantalles de projecció acústica lleugeres i plegables per a la millora de la qualitat acústica de recintes, tant a l’aire lliure com tancats, on se celebrin festivals de música.

Un dels projectes impulsats per membres del GREFEMA que ha tingut més difusió correspon al projecte ÀLIGA. Aquest projecte consisteix en el desenvolupament d’un vehicle de baix consum per competir a l’ECO-SHELL Marathon. Aquesta competició consisteix en una prova d’àmbit internacional que se celebra anualment en un circuit de velocitat on els vehicles han de fer un recorregut preestablert amb un consum mínim. En el desenvolupament íntegre d’un vehicle d’aquestes característiques s’han implicat no sols investigadors, sinó també estudiants dels últims cursos de diferents titulacions de l’EPS.

Un dels atractius del projecte ÀLIGA és la necessitat d’aplicar coneixements de diferents àmbits per assolir satisfactòriament els objectius. Així, en el disseny del vehicle hi intervenen no únicament especialistes en l’optimització termodinàmica del motor de combustió interna, sinó també en el comportament estructural, en el de mecànica de fluids, etc.

Com a exemple, la figura 4 mostra l’estructura interna del vehicle ÀLIGA i la figura 1, un dels estudis per millorar-ne l’aerodinàmica aplicant les tècniques de simulació de mecànica de fluids més avançada.