es.wedoany.com Noticia: Científicos de la Universidad Politécnica Nacional de Investigación de Perm (Perm National Research Polytechnic University) han desarrollado el primer sistema automatizado de diagnóstico del agua para la industria papelera. A diferencia de las soluciones existentes, este sistema funciona en tiempo real, evitando la degradación de la calidad del papel, ayudando a las empresas a reducir pérdidas y, por ende, frenando el aumento de los precios al consumidor.
La industria papelera es un gran consumidor de agua, y las empresas suelen reutilizar el agua en circuitos cerrados para ahorrar recursos. Sin embargo, después de múltiples usos, incluso tras la purificación, las aguas residuales aún contienen pequeñas impurezas orgánicas como fibras de madera y reactivos, que se acumulan gradualmente y crean condiciones para la proliferación de microorganismos como bacterias y hongos. La cantidad de microorganismos afecta directamente la composición química del agua, provocando su acidificación y una disminución de la resistencia del papel. Actualmente, las empresas evalúan la calidad del agua mediante análisis de laboratorio periódicos, pero los resultados presentan retrasos y no permiten rastrear los cambios en tiempo real, lo que impide ajustar oportunamente los modos de purificación. Las pérdidas por productos defectuosos y desperdicio de recursos pueden alcanzar millones de rublos. Estas pérdidas se incorporan al precio y, en última instancia, las asume el consumidor. Rusia produce más de 10 millones de toneladas de productos de papel al año, por lo que incluso una pequeña cantidad de productos defectuosos tiene un impacto significativo.
Los principales factores que influyen en la proliferación de microorganismos en el agua incluyen la temperatura, la acidez del medio y el contenido de contaminantes orgánicos, pero los métodos existentes los miden y evalúan por separado. Los investigadores desarrollaron un modelo matemático que integra varios indicadores (temperatura, acidez, nivel de contaminación) en un solo valor que muestra el grado de desviación de la calidad del agua respecto a lo normal. Para validar el modelo, se utilizaron datos experimentales de empresas reales, comparando los cálculos con los cambios reales, y los resultados coincidieron con los registros de producción. Además, los científicos diseñaron un sistema de control para la producción papelera, instalando sensores en los talleres que miden continuamente la temperatura, la acidez y la conductividad eléctrica. Todos los datos se transmiten a una pequeña computadora industrial, que utiliza el modelo para calcular en tiempo real el índice general del estado del agua y emite una señal cuando aparecen signos de deterioro.
Olga Bilous, profesora titular del Departamento de Automatización de Microprocesadores de la Universidad Politécnica Nacional de Investigación de Perm, indicó que la velocidad de funcionamiento de este sistema es varias veces superior a la del análisis de laboratorio, permitiendo detectar problemas en la etapa de formación de condiciones para la reproducción bacteriana, en lugar de después de que el papel pierda resistencia. El sistema es completamente automatizado y puede monitorear los parámetros sin intervención humana. Al detectar problemas a tiempo, esta solución ayuda a reducir el volumen de agua deteriorada, disminuir la cantidad de papel y cartón defectuosos, y reducir el consumo de reactivos químicos. Dependiendo del tamaño de la empresa, este sistema puede ahorrar desde cientos de miles hasta millones de rublos al año, reduciendo directamente el costo del producto.
