“Las principales líneas de investigación en las cuales están trabajando nuestros investigadores corresponden a ciencia e ingeniería de los materiales, incluyendo nanomateriales, materiales no convencionales, como papeles y derivados de la celulosa; sistemas de almacenamiento de energía; sistemas de control y automatización de procesos; intercambiadores de calor para procesos industriales; electromovilidad e hidrógeno verde”, destaca Fernando Fuentes Gutiérrez, director del Departamento de Mecánica de la FING.

Además, agrega que “actualmente, todo el quehacer investigativo que se está realizando al interior del departamento es destacable por su nivel de calidad e innovación, siendo especialmente relevante el hecho de que se trabaja en algunas áreas de alta importancia para el país como es el caso de la electromovilidad, hidrógeno verde y reciclabilidad”.

Dentro de los docentes que actualmente conforman el depto., destacan los trabajos de los docentes Bernardo Gárate Pizarro, Felipe Gesser Battisti y Sebastián Tolvett Caro. “Cada uno en su ambiente disciplinar está entregando lo mejor de sí para desarrollar investigación aplicada y participando, además, en diversas iniciativas con empresas y otras instituciones de Educación Superior nacionales cómo, por ejemplo, el Centro de Aceleración Sostenible de Electromovilidad (CASE), donde el profesor Tolvett Caro es parte del Consejo Técnico. Destaco en forma especial, la reciente adjudicación del proyecto FONDEF IDeA I+D 2024 (ANID) en conjunto con la Universidad de Santiago de Chile, en el que el profesor Gárate Pizarro tiene un rol relevante en representación de la UTEM”, enfatiza Fuentes Pizarro.

Impulsando la colaboración entre universidades

“Todas las actividades de investigación y transferencia tecnológica, en mi caso, se anidan en el Programa Tecnológico del Envase – PROTEN, del Centro de la FING, iniciativa que ha permitido actuar sobre diferentes escenarios de vinculación hacia el interior de la UTEM, como hacia otras entidades científicas y tecnológicas, entidades productivas y entidades del mundo público”, señala el profesor Bernardo Gárate Pizarro.

En este sentido, las líneas de investigación en las que el docente se enfoca tienen que ver con los envases, sistemas de embalajes y sus materiales componentes. En este sentido, una de las principales iniciativas en las que trabaja Gárate Pizarro es el proyecto financiado por CORFO, en alianza con el Centro de Innovación en Envases y embalajes (LABEN-CHILE), de la USACH, para conformar la Plataforma de Innovación en Envases y Embalajes, Co-inventa. “Este proyecto se inició en 2017 y los resultados de su etapa inicial fueron diversos tratamientos aplicables a envases de base celulósica, papeles y cartones, destinados a productos hortofrutícolas frascos de exportación. Estos tratamientos logran mayor estabilidad de propiedades mecánicas y, a la vez, tienen acción antibacteriana, lo que favorece la funcionalidad de envases que atraviesan cadenas de distribución prolongadas y exigentes. Ahora CORFO ha adjudicado un proyecto de continuidad para escalar industrialmente los resultados de la etapa anterior”, explica el académico.

La otra iniciativa de investigación en la que trabaja Gárate Pizarro es la reciente adjudicación, en alianza con LABEN-CHILE, del proyecto Fondef IDeA I+D 2024 (ANID) que busca el desarrollo de cartulinas resistentes a materias grasas y alta humedad que, además, sean compostables y reciclables. “En este caso se busca ir más allá, para desarrollar envases en cartulinas que puedan aplicarse a mayor variedad de productos minimizando sus impactos medioambientales”, señala el profesor.

En el caso del profesor Sebastián Tolvett Caro, quien acaba de regresar a la UTEM luego de estar tres años realizando un doctorado en la Universitat Politècnica de València (UPV), sus líneas de investigación se enfocan en: sistemas propulsivos, es decir motores a combustión interna, motores eléctricos, celdas de combustible y combustibles emergentes como el hidrógeno y los combustibles ecológicos (e-fuels). “El mundo está en una crisis climática, las fuentes móviles son responsables de entre un 20% a un 30% de esa crisis. Mi investigación apunta a generar soluciones alternativas a las tradicionales para propulsar vehículos de manera eficiente y con un mínimo impacto en el medioambiente”, explica el docente.

Además, Tolvett Caro, está trabajando en el CASE en conjunto con la Universidad de Chile, la USACH, la Universidad Austral y la Agencia de sostenibilidad energética. “Nuestro proyecto consiste en electrificar vehículos a través de la conversión de vehículos existentes. El objetivo es la aceleración de la electromovilidad en diferentes aplicaciones no convencionales”.

Respecto a su paso por España, el académico indica que “ahí en específico, trabajé como asistente de investigación en el Instituto Clean Mobility & Thermofluids. Mi labor consistió en adaptar motores a diferentes combustibles gaseosos, incluido el hidrógeno, a través de herramientas de modelación y experimentales. Gracias a esta experiencia, también conocí la relación directa entre la universidad y la industria, existe un trabajo mancomunado para lograr los objetivos de desarrollo, todo esto soportado por fondos de la comunidad autónoma o bien desde fondos europeos. Además, comprendí la importancia de relevar las capacidades experimentales que poseen las instituciones de Educación Superior, poniéndolas a disposición de la comunidad”.

Por último, Felipe Gesser Battisti ha enfocado su trabajo a nivel investigativo en el uso eficiente de energía, específicamente con la simulación numérica y optimización de sistemas térmicos, principalmente con los temas de almacenamiento térmico de energía, CO2 supercrítico y energía solar.

“Después de haber trabajado como investigador en dos proyectos sobre ciclos innovadores de CO2 supercrítico, en la Universidade Federal de Santa Catarina, desde 2022 dirijo un proyecto Fondecyt de postdoctorado llamado ‘Performance and economic assessment of CSP plants using novel HTF, high-temperature power cycles, and thermal storage systems for the Chilean conditions’, en el cual se busca analizar técnica y económicamente plantas de concentración solar con sistema de almacenamiento de energía de lecho empacado, aprovechando la escoria de cobre. En este contexto, surgió la oportunidad de colaborar con investigadores de otras universidades como la Pontificia Universidad Católica y la Universidad de Santiago de Chile en un proyecto Fondef denominado ‘Radial packed-bed termal storage system using copper slag as storage médium (RADATES-CS)’. Por último, recientemente he sido aceptado como investigador adjunto en la línea de almacenamiento térmico del Chilean Solar Energy Research Center (SERC Chile), programa Fondap del CONICYT”, comenta Gesser Battisti.

Sin lugar a dudas, el trabajo de todas las investigaciones realizadas permiten generar publicaciones que tributan tanto al logro institucional de la universidad como de la Facultad de Ingeniería UTEM y apoyan en su posicionamiento como referentes en investigación aplicada. “Esto permite establecer relaciones con el sector productivo, ya que se generan resultados de investigación que se pueden escalar y lograr una transferencia tecnológica efectiva, lo que permite, además, desarrollar capacidades para asesorías expertas en materias de base tecnológica”, destaca el profesor Fernando Fuentes Pizarro.