As matemáticas máis reais

Obter o perfil óptimo da temperatura do vapor da auga no interior dun autoclave para a esterilización de latas de atún co obxectivo de minimizar o consumo enerxético e maximizar a retención de nutrientes. Coñecer a viabilidade de lubricar hélices de propulsión lateral de buques só con auga mariña en lugar de aceite. Estudar a porcentaxe de éxito en problemas de transplante de ril ou de medula ósea en pacientes con leucemia o mesmo optimizar a ruta de reparto do leite. Estes retos que se lle presentan a empresas e organismos dos sectores alimenticio, naval ou biomédico, non teñen nada en común, salvo a orixe da súa resolución: a matemática e a estatística aplicadas á xestión de problemas reais. “Hai vinte anos no mundo das matemáticas estas colaboracións eran excepcionais”, explica José Durany, membro do grupo de investigación de Ecuacións Diferenciais e Simulación Numérica da Universidade de Vigo que xunto aos grupos SiDOR e o de Simulación e Control aos que pertencen Jacobo de Uña e Lino Álvarez, respectivamente, conforman a representación viguesa na Rede Española Matemática-Industria, integrada por grupos de investigación de 18 universidades españolas.

Unha peza fundamental na difusión do traballo que desenvolve a Rede é Soluciones matemáticas para empresas innovadoras. Catálogo de servicios ofertados por investigadores españoles, unha publicación presentada recentemente na que se identifica a oferta investigadora por sectores e a demanda empresarial de técnicas matemáticas. “Mediante métodos matemáticos, numéricos, estatísticos ou computacionais os investigadores poden optimizar procesos, reducir custos, mellorar a calidade dos produtos ou amentar a seguridade”, detalla Durany para explicar que poden achegar os investigadores matemáticos aos sectores produtivos. Unha relación que De Uña asegura que se está a incrementar de xeito que “ pronto deberan ser consideradas como parte rutinaria do noso día a día laboral, aínda que para iso ocorra debe haber apoio institucional, potenciando a actividade de transferencia mediante unha axeitada política de optimización dos encargos docentes”, sinala. Iniciativas como a rede na actualidade e o proxecto nacional Consolider i-math (2006-2011), anteriormente, favorecen un progresivo cambio na imaxe que a sociedade e o mundo empresarial teñen dos matemáticos , sobre os que Durany sinala que “ata hai pouco tempo a sociedade pensaba que eran seres raros pechados nos seus despachos, pensando en teorías abstractas que non serven para nada”.

Conservas máis nutritivas e cun custo de procesado menor

Minimizar o consumo enerxético e maximizar a retención de nutrientes, ao tempo que se aseguran as condicións de salubridade e as características organolépticas como color, sabor e aroma das conservas, en concreto do atún. Isto é o que mediante a simulación matemática acadou o Grupo de Simulación e Control que coordina Lino Álvarez e que conta con membros das universidades de Vigo e Santiago. “Trátase de obter o perfil óptimo da temperatura do vapor da auga no interior dun autoclave para a esterilización de latas, buscando unha alternativa ao método usual que sobreexpón as conservas a altas temperaturas durante un período prolongado de tempo, reducindo o seu valor nutricional e encarecendo o custo económico do proceso”, explica Álvarez. O estudo que deu lugar a importantes resultados científicos, obténdose perfís óptimos que permitían mellorar o resultado, tanto desde o punto de vista económico como alimentario, foi publicado en relevantes revistas e presentado en congresos internacionais. “As empresas do sector manifestan que se ben os resultados lle parecen moi interesantes” explica Lino Álvarez, “a aplicación deste proxecto precisaría dun gasto na modificación da tecnoloxía actual que neste intre non é asumible, aínda que poden ser utilizados para un futuro novo deseño de autoclaves máis eficientes”.

Lubricación de hélices de barco con auga mariña e control de temperatura nun forno industrial

Outro exemplo de interacción entre empresa e investigación matemática é o que protagonizan a firma viguesa Baliño e o grupo de Ecuacións Diferenciais e Simulación Numérica (MAI). “A empresa quería coñecer a viabilidade de lubricar hélices de propulsión lateral de buques só con auga mariña, prescindido de aceite”, explica José Durany, “para o que o noso grupo formulou unha serie de ecuacións de mecánica de fluídos e, a través dun software propio, utilizando a simulación numérica, resolveunas”. Os datos obtidos polo grupo MAI permitirán fabricar un prototipo para probar os resultados no laboratorio, resultados que a simulación numérica descartou que fosen un fracaso coas conseguintes perdas económicas para a empresa.

Pola súa banda a empresa coruñesa Russula dedicada á montaxe de fornos industriais en todo o mundo, buscou a colaboración do grupo MAI para controlar a temperatura e acadar un importante aforro enerxético. “Fomos quen”, explica Durany “de desenvolver un código informático que se integrase nos paneis de control dos fornos e predicir as temperaturas das palanquillas residentes no interior en cada momento para regular a potencia dos queimadores”. Fronte aos programas estándar que poden tardar horas ou días en resolver unha simulación numérica deste tipo, o código deseñado baixo a dirección do profesor Fernando Varas en colaboración con Elena Martín, permite obter solucións en poucos segundos, grazas ao emprego dunha técnica coñecida como modelos de orde reducida. “A solución permite un aforro no consumo de gas dos queimadores estimado nun 15% o que nun forno destas características que consume millóns de euros de gas ao ano, supón un aforro moi importante”, explica Durany.

Biomediciña, mar e industria

A diversificación de sectores cos que colaboran, marca a actividade do grupo SiDOR, Statistical Inference, Decision & Operations Research que ten achegado as súas solucións aos ámbitos biomédico, mariño ou industrial. “No sector biomédico”, explica Jacobo de Uña, “colaboramos co Hospital Xeral de Vigo identificando marcadores contra o desenvolvemento da SIDA o co Instituto Oncolóxico de Porto para estudar a incidencia, idade de diagnóstico e supervivencia ao cancro infantil en pacientes da rexión norte de Portugal”. A estes traballos publicados en prestixiosas revistas científicas, súmanse outros desenvolvidos no sector da pesca e bioloxía mariña e no da fiabilidade industrial. Redución de descartes pesqueiros, melloras na alerta de parasitosis en pesquerías comerciais ou determinación da talla óptima de recollida do mexillón e do percebe, son algúns dos proxectos levados a cabo ou en proceso para o sector mariño. Mentres “coa empresa MGI Coutier estudamos a fiabilidade de compoñentes de vehículos”, explica De Uña, “e con FEIRACO desenvolvéronse proxectos para optimizar a ruta no reparto do leite”.

O pasado mes de novembro o grupo asinou a súa participación na rede Marie Curie MEDIASRES, financiada pola UE con catro millóns de euros, para a formación nos próximos tres anos de 14 doutores en bioestatística, contando para iso coa participación das farmacéuticas: Glaxo, Novartis e Lundbeck. “Unha iniciativa que nos vai converter en actores dun proxecto apaixonante como é a formación na academia, pero da man da empresa privada, dunha nova promoción de estudantes que serán sen dúbida conscientes da relevancia dos métodos estatísticos e matemáticos na industria global”, sinala De Uña.