Simuladores, cohetes y bólidos de Fórmula 1: así se forman los futuros ingenieros

En la madrileña Universidad Carlos III, un grupo de estudiantes de diversas ingenierías forma, desde hace cuatro cursos, el colectivo STAR (Student Team for Aerospace and Rocketry), dedicado a la construcción de cohetes reutilizables con los que competir y colaborar con otras universidades europeas. Mientras, en la Escuela Universitaria Salesiana de Sarriá (EUSS), en Barcelona, un equipo igualmente multidisciplinar (desde Ingeniería Electrónica Industrial, Ingeniería Mecánica y Automoción hasta Ingeniería en Organización Industrial y Energías Renovables) se ocupa de diseñar y construir un monoplaza de carreras con el que compiten internacionalmente en la Formula Student; y desde este año trabajan con un simulador de carreras que les ayuda a ponerse en la piel del piloto y maximizar el rendimiento de los vehículos. Dos proyectos innovadores que, como otros ejemplos dentro y fuera de España, sirven para formar a los futuros ingenieros e ingenieras de cara a un mercado laboral que no hace sino demandar aún más profesionales. Su futuro es más que prometedor, y por eso en EL PAÍS repasamos algunas de las tendencias más relevantes.

En España hay un censo de 750.000 ingenieros, pero se calcula que, en los próximos 10 años, harán falta al menos otros 200.000, según los resultados de un estudio realizado por el Observatorio de la Ingeniería de España (OIE). Una demanda que tiene que ver tanto con los números como con el género, ya que de ellos solo un 20 % son mujeres. “En este momento, la aportación de la industria al PIB español es de un 14,7 %, cuando hace 15 años era de casi un 20 %, y el 25 % de las empresas en España tienen dificultades para contratar nuevos ingenieros. Hay una gran carencia de profesionales, a pesar de que la industria es la que más aporta al desarrollo y al progreso social... Piensa que detrás de cada objeto que utilizamos hay un ingeniero”, afirma José Oriol Sala, presidente del OIE.

Entre los posibles motivos que explican esta falta de vocaciones se encuentra, por ejemplo, el hecho de que tan solo el 12 % de los temas que estudian los alumnos de Magisterio tienen que ver con la tecnología, las matemáticas o la ingeniería, lo que a juicio de Sala dificulta el que después puedan transmitir la ilusión suficiente por estas disciplinas. Pero también destaca la necesidad de informar adecuadamente sobre lo que es la profesión de ingeniero: “Muchas veces la gente relaciona la ingeniería con un tema muy técnico sin fijarse en la enorme dimensión social que tiene, o en la satisfacción que puede llegar a proporcionar. Piensa que la ingeniería está detrás de cualquier cosa: está presente en la medicina; en las infraestructuras; en los procesos de fabricación; en la transformación digital; en la arquitectura; la transición energética; la movilidad; el comercio electrónico... En definitiva, presente en muchos campos que tienen una repercusión fundamental en el progreso social y económico de un país”.

De la energía verde a la transformación digital

La descarbonización de la economía y la digitalización de la sociedad protagonizan, desde hace años, la agenda política de los gobiernos de todo el mundo, y en ambas la ingeniería juega un papel central, concentrando gran parte de sus esfuerzos de investigación e inversiones. Relacionados con la economía verde están, por ejemplo, los vehículos eléctricos y el desarrollo de fuentes de energía limpia que sean capaces de cubrir las crecientes necesidades energéticas de la población mundial: “El problema de la energía tiene que ver tanto con la producción como con el almacenamiento, porque ni la eólica ni la solar son almacenables. Para ello, han de recurrir a elementos externos como pilas, y a materiales como el litio, que son cada vez más escasos”, explica Sala.

Para el presidente del OIE, es necesario caminar hacia un tipo de energía presente en la naturaleza: el hidrógeno. “Gracias a la electrólisis, podemos conseguir que, a partir del agua, el hidrógeno se convierta en una fuente de energía, que además es fácilmente almacenable y tiene una gran densidad de producción. Pero, para generar este hidrógeno, también es necesario usar energías limpias, porque si no, poco avanzamos”. Fuentes como la energía solar o la eólica, cuyos costes de producción se han reducido notablemente a lo largo de los últimos años. Aunque la capacidad de producción será limitada durante un tiempo, se espera que en 2030 el hidrógeno verde sea una energía rentable por sí misma.

Ligada con la transformación digital está también la aparición de los gemelos digitales, que para Sala constituyen otro de los avances fundamentales de esta cuarta revolución industrial: “Consiste en replicar lo que sería un sistema técnico o productivo y emular su comportamiento de forma digital, al incorporar una gran cantidad de parámetros y colocar, en las máquinas reales, toda una serie de sensores que recogen, a lo largo del tiempo, su reacción ante diferentes situaciones”. Gracias a la inteligencia artificial, continúa, “se puede hacer un seguimiento exhaustivo para mejorar cualquier sistema de cara al futuro, llegar a reproducir su comportamiento, anticipar posibles problemas e incluso su solución, mucho antes de que surjan”. Una innovación que puede tener aplicaciones en gran variedad de campos como, por ejemplo, el de la medicina, donde la inteligencia artificial y el Big Data pueden servir para recopilar experiencias en el tratamiento de una enfermedad, de manera que puedan ayudar a predecir la mejor actuación en función de los resultados obtenidos.

De la aplicación de la ingeniería en la medicina hablan también proyectos emprendedores como More than Simulators, una empresa dedicada a la fabricación de simuladores clínicos para mejorar la formación y la práctica de médicos y enfermeras en entornos seguros y sin riesgos para el paciente. Unos dispositivos que van “desde los entrenadores de habilidades (como un brazo para practicar las extracciones de sangre), a simuladores de paciente (como un robot de cuerpo entero que habla e interactúa con la enfermera) y otros especializados en realizar ecografías de las diferentes fases de un embarazo e incluso simuladores más complejos con escenarios ultrarrealistas”, explica María Llorca, su directora de Operaciones.

Innovación en la universidad

La formación de los futuros ingenieros e ingenieras pasa, en algunos casos, por proyectos educativos caracterizados por un alto grado de innovación, como sucede en las ya mencionadas Universidad Carlos III (Madrid) y EUSS (Barcelona). En esta última, los alumnos de Ingeniería de la Automoción se benefician desde este curso de la incorporación de un simulador de competición. “Lo que pretendemos es entender cómo funciona el coche desde un punto de vista físico. Y para ello hacemos modelos matemáticos que describen el comportamiento de un coche: si es subvirador o sobrevirador; cuál es su consumo; o a qué velocidad máxima puede llegar”, ilustra Pablo Sevilla, jefe del departamento de Mecánica de EUSS. “Lo más interesante de esta herramienta es que se usan programas para extraer los datos y cálculos que realiza el simulador, de manera que después de conducir una vuelta se puedan observar y modificar para conseguir un mejor resultado”. Un campo de pruebas virtual, pero sin tener que afrontar los elevados costes de ir a una pista con un vehículo real.

No es la única iniciativa innovadora de la EUSS: desde hace seis años, tienen un equipo de competición internacional, el EUSS MotorSport, con el que participan en la Formula Student. Trabajando en equipo, estudiantes de diversas ingenierías tienen que pensar, diseñar y construir un monoplaza de Fórmula 1. “No se trata solo de correr con el coche, sino que es más un proyecto de ingeniería en el que han de superar distintas pruebas en el circuito: aceleración, inclinación, frenada, skidpad (hacer un ocho para ver cómo se comporta en las curvas), o una prueba de resistencia donde han de recorrer 20 kilómetros con cambio de piloto incluido”, dice Sevilla. Este año, el sexto en el que participan, afrontan el desafío adicional de transformar el coche de combustión en un vehículo eléctrico.

En la Universidad Carlos III, por su parte, el equipo STAR dedica desde hace cuatro cursos innumerables horas a la fabricación de cohetes reutilizables. Un proyecto que ha cambiado mucho desde que echó a andar, en 2018. “En el primer cohete que hicimos, la electrónica era una placa conectada con cables, pero luego dimos un paso adelante y nos esforzamos por hacer PCBs, y que todo fueran circuitos integrados y placas profesionales”, cuenta Juan María Herrera, el estudiante doctorando en Telecomunicaciones que dirige el colectivo. Pero a los obstáculos de sacar adelante una iniciativa como esta, se le unían las dificultades para lanzar cohetes en España, debido a la falta de una organización que regule estos lanzamientos. Así que lo que hicieron este año fue apuntarse a EUROC, una competición iniciativa de la Agencia Espacial Portuguesa (en colaboración con la Agencia Espacial Europea) en la que los participantes reciben unos requisitos de diseño y disponen de un año de plazo para diseñar un cohete funcional. Allí acudieron ellos en octubre, junto con Faraday, el equipo de la Universidad Politécnica de Valencia.

La experiencia, afirma, no ha podido ser más positiva: “Hemos aprendido muchísimo, y como asociación nos ha sido de gran utilidad, porque hemos aprendido la importancia de la ingeniería de sistemas. El trabajar con gente que se ocupa de otros requisitos, como ocurre cuando, por ejemplo, los de fuselaje aumentan el grosor, con lo que pesa un poco más, y es imprescindible comunicárselo a los responsables de simulación. Esto, que parece una tontería, suele fallar muchísimo si no se tiene a alguien pendiente de todos esos cambios interdepartamentales”. Y, aunque están relativamente satisfechos con el apoyo de la Carlos III, confiesa que los españoles no compiten en igualdad de condiciones: “Jugamos en desventaja. Fíjate que, por ejemplo, se presentan los suizos, y ellos manejan un presupuesto que a lo mejor está entre 70.000 y 100.000 euros... Y nosotros no vemos ese dinero ni en una década”, afirma Herrera. Cuando compraron los paracaídas, para comprobar si se abría adecuadamente, tuvieron que recurrir a un chico corriendo por un descampado, o a sacarlo por la ventana de un coche (también en el descampado) para ver si se desplegaba bien. Los suizos, por recurrir al mismo ejemplo, alquilaron un helicóptero y dejaron caer su cohete sobre los Alpes. Igualito.

La brecha de género

A pesar de ser mayoría entre los jóvenes universitarios, la representación de la mujer en las disciplinas STEM (Ciencias, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas, por sus siglas en inglés) continúa siendo marcadamente inferior. Si en las ingenierías, por ejemplo, llevaba años creciendo, la tendencia se ha roto en los últimos dos cursos académicos, en los que el número ha vuelto a decrecer. Paradójicamente, en áreas como la ciencia de datos, “las mujeres están tan demandadas que pueden elegir donde trabajar”, sostiene Clara Lapiedra, CEO de Aula Magna Business School y embajadora en Madrid y Barcelona del programa Women in Data Science de la prestigiosa Universidad de Stanford.

Ahora bien, ¿por qué esta demanda tan elevada? “Cuando hablamos de la ciencia de datos, la diversidad no es solo recomendable, sino indispensable, porque si los algoritmos salen sesgados, esa información no es válida. Tradicionalmente, las investigaciones científicas partían de un hombre de etnia caucásica y de mediana edad, pero hemos visto que muchas enfermedades tienen mayor prevalencia en países de Asia o del África subsahariana. Los libros de Medicina citan, entre los síntomas de un infarto inminente, un dolor en el brazo izquierdo, cuando en el caso de las mujeres no es cierto; es mucho más inespecífico. Y muchas patologías oncológicas de mayor prevalencia en mujeres están infraestudiadas y documentadas”, recuerda Lapiedra. En la era actual del Big Data, en la que se genera una ingente cantidad de datos a diario, ya no se hacen previsiones, sino que se parte de datos a tiempo real que muestran el comportamiento o satisfacción de los clientes.

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