Proyectos, sostenibilidad e inteligencia artificial · Tecnología e Ingeniería (con soluciones)

PAU Comunitat Valenciana · 11 ejercicios, del más reciente al más antiguo

1. 2026 · Extraordinaria 2026 · Ejercicio 1
Una empresa tecnológica proyecta la construcción de un nuevo Centro de Procesamiento de Datos (CPD). Para minimizar su impacto ambiental, se planea alimentar los servidores mediante una instalación solar fotovoltaica en la cubierta y utilizar un sistema de refrigeración basado en bombas de calor geotérmicas, que aprovechan la temperatura estable del subsuelo.
- a)Enumerar tres documentos técnicos fundamentales que deben formar parte de la memoria final de este proyecto de ingeniería.
- b)Analizar el impacto ambiental que aporta este diseño. Identificar una ventaja y un inconveniente.
- c)Los servidores del CPD generan una carga térmica constante de 150 kW que debe ser disipada por la bomba de calor. Si la bomba de calor geotérmica instalada tiene un coeficiente de rendimiento (COP) de refrigeración de 4, calcular la potencia eléctrica media (en kW) que consumiría el sistema de refrigeración.
- d)Analizar cómo el uso de la IA puede ayudar a que estos edificios afecten menos a la red eléctrica a la que están conectados.
Apartado a
1. 1. Documentos de la memoria final
  Tres de: memoria descriptiva y justificativa (con cálculos); planos; pliego de condiciones; presupuesto y mediciones; estudio de seguridad y salud; estudio de impacto ambiental
  —
Apartado b
1. 1. Ventaja ambiental
  La generación fotovoltaica y la refrigeración geotérmica (energías renovables) reducen el consumo de electricidad de la red convencional, las emisiones de CO $_{2}$ y la dependencia de combustibles fósiles
  Ventaja: menores emisiones y consumo de energía primaria
2. 2. Inconveniente ambiental
  Perforación de sondeos geotérmicos (alteración del subsuelo y posible afección a acuíferos), ocupación de la cubierta, fabricación y residuos de los paneles al final de su vida útil, e intermitencia de la fotovoltaica (necesita respaldo de red o baterías)
  Inconveniente: impacto sobre el terreno y huella de fabricación/residuos
Apartado c
1. 1. Potencia eléctrica de la refrigeración
  $C O P_{r e f} = \frac{Q _{f}}{W} \Rightarrow W = \frac{150}{4}$
  $W = 37, 5$ kW
Apartado d
1. 1. IA y red eléctrica
  La IA puede predecir la demanda de los servidores y la producción fotovoltaica y desplazar las cargas de cálculo flexibles a las horas de más sol o menos demanda; optimizar la refrigeración y la gestión de baterías para recortar los picos de consumo; y participar en servicios de flexibilidad de la red (respuesta a la demanda)
  Menos picos de potencia y menos estrés para la red
Respuesta final: Memoria, planos y presupuesto (o pliego); ventaja: menos emisiones; inconveniente: sondeos/ocupación/residuos; $W = 37, 5$ kW; la IA predice y desplaza cargas para aplanar la demanda.
2. 2025 · Extraordinaria 2025 (Especial DANA) · Ejercicio 1
En un parque empresarial se ha solicitado el diseño de una nave industrial para la manipulación y envasado de alimentos. Este proyecto debe integrar distintos sistemas tecnológicos para garantizar un rendimiento óptimo y respetar principios de sostenibilidad.
- a)Enumera y describe brevemente las fases necesarias para desarrollar este proyecto de construcción y entrega.
- b)Considerando que el material elegido para la estructura es el acero, explica al menos una propiedad mecánica relevante de este material.
- c)¿Qué tipo de máquina térmica sería adecuada para mantener las condiciones climáticas ideales en el interior? Describe una de sus principales características a considerar.
- d)Aporta dos aspectos beneficiosos del uso de energías renovables.
Apartado a
1. 1. Fases del proyecto (1)
  Estudio de necesidades y viabilidad (requisitos, emplazamiento, normativa, estudio económico y ambiental); anteproyecto y selección de alternativas
  —
2. 2. Fases del proyecto (2)
  Proyecto técnico o ingeniería de detalle (memoria, cálculos, planos, pliego de condiciones, presupuesto, estudio de seguridad y salud); licencias, permisos y evaluación ambiental
  —
3. 3. Fases del proyecto (3)
  Planificación y contratación; ejecución de la obra (cimentación, estructura, cerramientos, instalaciones); pruebas y puesta en marcha
  —
4. 4. Fases del proyecto (4)
  Entrega: recepción, documentación final (as built), formación al cliente y garantía; después, explotación y mantenimiento
  —
Apartado b
1. 1. Propiedad mecánica del acero
  Resistencia mecánica: el acero estructural soporta tensiones altas; límite elástico típico $σ_{e} \approx 235$ – $355$ MPa (S235/S355), $σ_{R} \approx 360$ – $510$ MPa. Rigidez: módulo de Young $E \approx 210$ GPa
  Resistencia y rigidez elevadas, con buena ductilidad y tenacidad
Apartado c
1. 1. Máquina térmica adecuada
  Bomba de calor reversible (máquina térmica inversa) para calefacción y refrigeración, o climatizadora/enfriadora de ciclo de compresión de vapor
  Bomba de calor reversible
2. 2. Característica a considerar
  Coeficiente de rendimiento $C O P = \frac{Q}{W}$ (típico 3–5): ahorra energía frente a una resistencia ( $C O P = 1$ ). También: potencia térmica, fluido refrigerante (PCA/GWP), ruido, temperatura exterior de trabajo
  —
Apartado d
1. 1. Beneficios de las renovables
  Reducen las emisiones de CO $_{2}$ y de contaminantes y el uso de combustibles fósiles. 2) Son inagotables y autóctonas: menor dependencia energética y precio estable; el autoconsumo baja la factura
  —
Respuesta final: Fases: estudio de viabilidad, proyecto técnico, permisos, contratación, ejecución, puesta en marcha y entrega; acero: resistencia/rigidez; bomba de calor reversible (COP); renovables: menos emisiones y ahorro/independencia.
3. 2025 · Extraordinaria 2025 (Especial DANA) · Ejercicio 4A · Opción A
La incorporación de la IA en la industria valenciana es una realidad que se observa en muchos aspectos. Una industria de transformación citrícola de Orihuela desea instalar un sistema de captación de energía solar.
- a)La instalación conlleva una memoria de proyecto técnico y una declaración de impacto ambiental (DIA). ¿Qué es la DIA? Indica los aspectos básicos que contiene la memoria de proyecto técnico.
- b)Para la instalación de este proyecto se opta por una metodología Agile. Define esta metodología y sus principios de trabajo.
- c)El control de la instalación se realiza mediante algoritmos que conllevan inteligencia artificial. Indica y describe al menos dos aspectos en los cuales puede ser una mejora este tipo de control por IA en sistemas de captación de energía.
Apartado a
1. 1. Qué es la DIA
  Declaración de impacto ambiental: resolución del órgano ambiental que cierra la evaluación de impacto ambiental, analiza los efectos del proyecto sobre el medio (suelo, agua, fauna, paisaje…) y fija las condiciones y medidas correctoras con las que puede (o no) ejecutarse
  —
2. 2. Contenido de la memoria técnica
  Objeto y antecedentes; descripción de la solución y alternativas; normativa aplicable; cálculos justificativos (dimensionado, producción solar); planos; pliego de condiciones; presupuesto; planificación y estudio de seguridad y salud
  —
Apartado b
1. 1. Definición de metodología Agile
  Enfoque iterativo e incremental: el proyecto se divide en ciclos cortos (sprints) con entregas funcionales frecuentes, con el cliente implicado y adaptación continua a los cambios (ej.: Scrum, Kanban)
  —
2. 2. Principios del Manifiesto Ágil
  Individuos e interacciones sobre procesos; producto que funciona sobre documentación exhaustiva; colaboración con el cliente sobre negociación de contratos; respuesta al cambio sobre seguir un plan. Entregas frecuentes, equipos autoorganizados, simplicidad, revisión y mejora continua (retrospectiva)
  —
Apartado c
1. 1. Mejoras de la IA (1)
  Predicción de la producción y de la demanda (meteorología, consumos): permite planificar el uso del almacenamiento y la venta de energía
  —
2. 2. Mejoras de la IA (2)
  Mantenimiento predictivo y optimización: detecta fallos, suciedad o sombras en los paneles antes de que bajen el rendimiento; ajusta el seguimiento solar y el punto de máxima potencia para aumentar la energía generada
  —
Respuesta final: DIA: resolución ambiental previa con condiciones; memoria: objeto, solución, cálculos, planos, pliego, presupuesto; Agile: iteraciones cortas, entregas y adaptación; IA: predicción y mantenimiento predictivo/optimización.
4. 2025 · Ordinaria 2025 · Ejercicio 1
Imagina que formas parte de un equipo de ingeniería que tiene que realizar el proyecto de una pasarela peatonal que tiene que conectar dos partes de una población separadas por un río. La pasarela debe ser sostenible y tener un bajo impacto ambiental. En esta situación:
- a)Los materiales disponibles para la construcción del puente son madera y acero. Indica las ventajas e inconvenientes de utilización de cada uno de los materiales desde el punto de vista de la sostenibilidad y durabilidad de los materiales.
- b)Explica al menos dos medidas que tomarías para minimizar el impacto ambiental en la construcción del puente.
- c)Identifica al menos dos herramientas de gestión de proyectos que utilizarías para planificar y supervisar la construcción del puente, e indica para qué las utilizarías.
Apartado a
1. 1. Madera: ventajas
  Recurso renovable y de baja energía incorporada; almacena CO $_{2}$ durante su vida (sumidero de carbono); ligera, fácil de trabajar y de prefabricar; buen comportamiento ante el fuego en sección grande (carboniza de forma lenta y predecible); con certificado FSC o PEFC procede de gestión forestal sostenible
  Más sostenible en fabricación
2. 2. Madera: inconvenientes (durabilidad)
  Vulnerable a la humedad, hongos e insectos xilófagos y a la radiación UV; requiere protección (tratamiento en autoclave, maderas termotratadas o de clase de uso alta, buen diseño de detalles) y mantenimiento; menor resistencia y rigidez que el acero, luces limitadas
  Menor durabilidad sin mantenimiento
3. 3. Acero: ventajas (durabilidad y reciclaje)
  Gran resistencia y rigidez (permite luces grandes con secciones esbeltas); larga vida útil con galvanizado o pintura o con acero autopatinable (corten); es 100 % reciclable y gran parte del acero estructural ya incorpora chatarra reciclada
  Más duradero y reciclable
4. 4. Acero: inconvenientes (sostenibilidad)
  Elevada energía y emisiones de CO $_{2}$ en su fabricación (alto horno), por eso es el material con mayor huella inicial; riesgo de corrosión si falla la protección, con mantenimiento periódico de la pintura
  Mayor impacto ambiental de producción
Apartado b
1. 1. Medida 1: cimentación y entorno fluvial
  Evitar apoyos dentro del cauce (apoyos en las orillas), trabajar fuera de la época de cría y migración de peces, usar barreras de contención de sedimentos y no verter hormigón ni combustibles al río
  Protección del ecosistema acuático
2. 2. Medida 2: materiales, residuos y energía
  Materiales locales y certificados (menor transporte), prefabricación en taller (menos obra y residuos), gestión y reciclaje de residuos de obra, maquinaria eléctrica o eficiente y restauración de la vegetación de las orillas al terminar
  Menor huella de carbono y de residuos
Apartado c
1. 1. Diagrama de Gantt
  Calendario de actividades con su duración, orden y solapes: sirve para planificar el plazo de ejecución, asignar recursos y comprobar el avance real frente al previsto
  Planificación temporal y seguimiento del plazo
2. 2. Método del camino crítico (CPM/PERT) y otras
  CPM/PERT identifica la cadena de tareas que determina la duración total (camino crítico) y las holguras; la estructura de desglose del trabajo (EDT/WBS) divide el proyecto en tareas; el control de costes (valor ganado) y la matriz de riesgos supervisan presupuesto y riesgos; un tablero Kanban o software como MS Project o Primavera da seguimiento
  Control de plazos críticos, costes y riesgos
Respuesta final: Madera: renovable y sumidero de CO $_{2}$ , pero menos duradera; acero: duradero y reciclable, pero con alta huella inicial. Medidas: apoyos fuera del cauce, materiales locales y prefabricación. Herramientas: Gantt (plazos) y camino crítico (CPM/PERT).
5. 2024 · Extraordinaria 2024 · Ejercicio C2
¿Qué son las metodologías ágiles (método Agile)?
- a)Definición de las metodologías ágiles.
Apartado a
1. 1. Qué son
  Conjunto de metodologías de gestión y desarrollo de proyectos basadas en ciclos cortos e iterativos (sprints de 1–4 semanas), con entregas parciales funcionales, equipos pequeños y multidisciplinares que se autoorganizan, colaboración continua con el cliente y respuesta rápida al cambio
  Gestión de proyectos iterativa, incremental y flexible
2. 2. Ejemplos y valores
  Surgen del Manifiesto Ágil (2001): personas e interacciones, producto funcionando, colaboración con el cliente y respuesta al cambio. Marcos habituales: Scrum (sprints, backlog, reuniones diarias, revisión y retrospectiva), Kanban (tablero y límite de trabajo en curso) y XP
  Scrum, Kanban, XP
Respuesta final: Las metodologías ágiles gestionan proyectos en iteraciones cortas con entregas incrementales, colaboración con el cliente y adaptación al cambio (Scrum, Kanban).
6. 2024 · Extraordinaria 2024 · Ejercicio C6
En un escenario doméstico para personas mayores se pretende diseñar soluciones basadas en Inteligencia Artificial. Haz una propuesta de 2 funcionalidades justificadas que aporten mejoras basadas en paradigmas IA, en su actividad cotidiana en el hogar.
- a)Dos funcionalidades justificadas.
Apartado a
1. 1. Propuesta 1: detección de caídas
  Cámara con visión artificial o sensores de movimiento en el suelo, con red neuronal entrenada para reconocer una caída; avisa automáticamente a un familiar o al servicio de emergencias
  Detección de caídas con visión por computador / aprendizaje automático
2. 2. Propuesta 2: asistente por voz y recordatorios
  Asistente conversacional (procesamiento del lenguaje natural) que recuerda medicación y citas, maneja luces y calefacción por voz y se adapta a los hábitos del usuario (aprendizaje automático)
  Asistente inteligente doméstico
3. 3. Precauciones
  Privacidad y consentimiento (datos de salud y de imagen, RGPD), tratamiento local de los datos cuando sea posible y supervisión humana de las alertas
  —
Respuesta final: Dos funcionalidades justificadas: detección de caídas mediante visión artificial y asistente de voz con recordatorios y domótica adaptativa.
7. 2024 · Ordinaria 2024 · Ejercicio C4
Para el desarrollo de un producto se utilizan varias iteraciones sobre el mismo proceso. El proceso tiene las siguientes fases: diseño, requerimientos, fabricación y pruebas. ¿Puedes justificar la ventaja de utilizar esta metodología?
- a)Ventaja del enfoque iterativo.
Apartado a
1. 1. Qué es el enfoque iterativo
  Se repite el ciclo diseño $\to$ requerimientos $\to$ fabricación $\to$ pruebas varias veces: en cada iteración se obtiene una versión mejorada del producto a partir de la anterior (desarrollo iterativo e incremental)
  Desarrollo iterativo
2. 2. Ventajas
  Detección temprana de fallos y requisitos mal definidos (más barato corregirlos pronto); posibilidad de incorporar cambios y la opinión del cliente; reducción del riesgo (no se espera al final para ver si funciona); entregas parciales y prototipos que se pueden probar; mejora continua con lo aprendido en cada vuelta
  Más calidad, menor riesgo y mayor adaptabilidad que un proceso lineal (en cascada)
Respuesta final: Repetir diseño–requerimientos–fabricación–pruebas permite detectar errores pronto, adaptarse a cambios, reducir riesgos y mejorar el producto en cada iteración.
8. 2024 · Ordinaria 2024 · Ejercicio C5
Enumera 1 impacto positivo y 1 riesgo en la implantación de la Inteligencia Artificial.
- a)Un impacto positivo y un riesgo.
Apartado a
1. 1. Impacto positivo
  Automatización y análisis de datos: p. ej. diagnóstico médico asistido (detección precoz en imágenes), optimización de consumo energético, mantenimiento predictivo en la industria o traducción automática
  Mayor eficiencia, precisión y productividad
2. 2. Riesgo
  Sesgos y discriminación por datos de entrenamiento sesgados; pérdida de empleos por automatización; pérdida de privacidad por el uso masivo de datos personales; desinformación (deepfakes); falta de transparencia en las decisiones
  Un riesgo suficiente: p. ej. pérdida de empleo o sesgo algorítmico
Respuesta final: Impacto positivo: diagnóstico médico asistido y mayor eficiencia; riesgo: sesgos y pérdida de empleos o de privacidad.
9. 2013 · Ordinaria 2013 · Ejercicio 4B · Opción B
Cuestión 2.
- a)Explicar en qué consiste la llamada ley de las 3R en el contexto del reciclaje de residuos.
Apartado a
1. 1. Reducir
  Disminuir la cantidad de residuos que se generan (menos envases, productos duraderos)
  Primera prioridad
2. 2. Reutilizar
  Volver a usar un producto o un envase, sin transformarlo, para el mismo fin u otro
  Segunda prioridad
3. 3. Reciclar
  Recuperar los materiales del residuo (vidrio, papel, metales, plásticos) y transformarlos en nuevas materias primas
  Tercera prioridad
Respuesta final: Reducir, reutilizar y reciclar, en este orden de prioridad, para disminuir los residuos y el consumo de recursos.
10. 2010 · Ordinaria 2010 · Ejercicio 1A · Opción A
La figura muestra un tranvía de piso bajo articulado, visto desde el lateral. [Figura: tranvía moderno de varios módulos con grandes puertas laterales y ventanas continuas.]
- a)Identificar y describir la función de las tecnologías, vistas en la asignatura, que tienen aplicación a este tipo de vehículos.
Apartado a
1. 1. Tecnología eléctrica
  Toma de corriente por catenaria y pantógrafo; transformador/rectificador y convertidor de potencia; motores de tracción (asíncronos trifásicos) controlados por un variador
  Alimentación y tracción eléctrica
2. 2. Tecnología mecánica y transmisión
  Bogies con ruedas de acero sobre carril, reductor y árbol de transmisión motor-rueda, suspensión primaria y secundaria, frenos de disco y de patín electromagnético
  Transmisión, guiado y frenado
3. 3. Neumática y oleohidráulica
  Aire comprimido para apertura de puertas, suspensión neumática, freno de servicio y arenado de seguridad; hidráulica en algunos accionamientos auxiliares
  Actuadores neumáticos
4. 4. Control y electrónica
  Sensores (velocidad, posición de puertas, presencia), autómata o PLC, comunicaciones, pilotaje automático y sistemas de seguridad (hombre muerto, balizas)
  Control del vehículo
5. 5. Materiales y procesos de fabricación
  Caja de aluminio o acero con paneles de composite, aceros de alta resistencia en el bogie, vidrio laminado y piezas conformadas por soldadura
  Materiales de la carrocería
Respuesta final: Eléctrica (catenaria, convertidor, motores), mecánica (bogie, reductor, frenos), neumática (puertas y frenos), control electrónico (sensores y PLC) y materiales ligeros.
11. 2010 · Ordinaria 2010 · Ejercicio 2A · Opción A
[Continuación del ejercicio práctico sobre el tranvía de la figura.]
- a)Analizar los tipos de materiales que podrían emplearse en la construcción de la carrocería del vehículo. Establecer una tabla comparativa resaltando las ventajas e inconvenientes de la aplicación de cada uno de los tipos.
Apartado a
1. 1. Acero (estructural o inoxidable)
  Densidad $\approx 7850$ kg/m $^{3}$ ; $E \approx 210$ GPa; barato y soldable
  Ventajas: barato, rígido, resistente y reciclable. Inconvenientes: pesado, se corroe si no es inoxidable
2. 2. Aleaciones de aluminio
  Densidad $\approx 2700$ kg/m $^{3}$ (un tercio del acero); perfiles extruidos soldados o remachados
  Ventajas: ligero, resiste la corrosión, muy reciclable. Inconvenientes: más caro, menor rigidez y resistencia a fatiga, soldadura más delicada
3. 3. Materiales compuestos (fibra de vidrio o carbono con resina)
  Laminados o sándwich con núcleo de espuma o de panal; formas complejas en molde
  Ventajas: muy ligeros, libres de corrosión, buen aislamiento y formas aerodinámicas. Inconvenientes: caros, difíciles de reparar y de reciclar, peor comportamiento al fuego
4. 4. Termoplásticos y vidrio
  Plásticos (PVC, ABS, policarbonato) para carenados interiores y cubiertas; vidrio laminado templado para ventanas
  Ventajas: ligeros y moldeables, bajo coste. Inconvenientes: poca resistencia mecánica y al impacto o al fuego (los polímeros) y fragilidad (el vidrio)
5. 5. Elección
  Estructura portante en acero de alta resistencia o aluminio; paneles exteriores y frontal en composite
  Solución mixta
Respuesta final: Acero (barato, pesado), aluminio (ligero, resistente a la corrosión, más caro), composites (muy ligeros, caros y difíciles de reciclar) y plásticos/vidrio para elementos no estructurales.