Publicaciones e Investigación

11-18

Authors: Andrea Lorena Bravo Suarez,Jorge Edison Mora Arroyo

Para el Servicio Geológico Colombiano (SGC), a través de su Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Pasto (OVSP), es una necesidad imperante la instrumentalización para el seguimiento térmico permanente, y en tiempo real, de fuentes termales y campos fumarólicos ubicados en zonas de amenaza volcánica, razón por la cual en este trabajo se presenta el diseño, e implementación, de un prototipo de tarjeta digitalizadora de datos de temperatura, para el acondicionamiento electrónico de señal de una termocupla tipo K. El prototipo permite la medición de temperaturas en el rango de (-55 a +125) °C con una precisión de 10mV/°C, y se utiliza un data logger digital patronado que cuenta con su respectivo certificado de calibración para verificar el funcionamiento de la digitalización, y, por ende, de la lectura de temperatura. Se elabora el diseño de la tarjeta, previa ingeniería de requisitos, se valida su funcionamiento mediante simulación, y finalmente se implementa y se hacen las respectivas pruebas de laboratorio para posteriormente observar su comportamiento en campo, en la estación Mallama de la red de vigilancia del volcán Azufral. En general, los resultados obtenidos son satisfactorios, puesto que el error promedio absoluto obtenido en la medición de temperatura en condiciones controladas es de 1°C y en campo en ambientes de alta corrosión y acidez es de 2°C. Lo anterior permite contribuir a la generación de un modelo que se pueda usar en las estaciones remotas termométricas que hacen parte de la red instrumental del SGC-OVSP.

47-55

Authors: Leonardo Andres Perez, Diego Fernando Sendoya, Carlos Alberto Vera

La integración de la antena microstrip al sensor SAW representa una atractiva solución para monitorear altas temperaturas a distancia. En aplicaciones donde se utilizan hornos industriales es indispensable supervisar la temperatura a través de sensores operados con tecnología infrarroja o inalámbrica. El propósito de éste estudio fue caracterizar el patrón de radiación de una antena microstrip hecha sobre el mismo substrato piezoeléctrico que forma el sensor SAW, con el fin de desarrollar un medidor de altas temperaturas interrogado inalámbricamente. Este estudio hace parte de la etapa de diseño de una antena para el SAW, la cual será fabricada posteriormente. A través del método de elementos finitos, tres antenas microstrip hechas con substratos de Quartz, Langasite y Dilithium Tetraborate fueron modeladas y simuladas. La simulación permitió establecer parámetros tales como comportamiento de los planos E-field (eléctrico) y H-field (magnético), dirección de la máxima radiación, ancho del lóbulo principal y la directividad. Los resultados mostraron que la antena hecha con Quartz tiene una potencia máxima de radiación de 2dB, con un ancho del lóbulo principal de 48°. Para la antena de Langasite, se obtuvo una potencia de radiación de -12dB, con un ancho del lóbulo de 30°. Y para la antena de Dilithium Tetraborate, la potencia de radiación fue de -3.2dB, con un ángulo de radiación de 78°.

69-87

Authors: Guillermo Armando Briceño Vanegas, Julie Carolina Gallego Herrera

Entre 2002 y 2006 se monitoreó el Igarapé de Río Branco, un ecosistema acuático en la Amazonia brasileña en cercanías del poblado de Atalaia do Norte. El propósito fue determinar cómo cambia la estructura del ecosistema en respuesta a disturbios causados por las actividades antrópicas en su entorno. Para evaluar la evolución de las características ecológicas se utilizaron como indicadores: la fluctuación de las variables fisicoquímicas del agua, la oferta y distribución de hábitats acuáticos, las modificaciones estructurales en la fisiografía del cuerpo acuático y la dinámica de la estructura de la comunidad íctica. Las variables fisicoquímicas fueron medidas en campo con equipos YSI33, YSI35 y Aquamerck. La oferta y distribución de hábitats se calculó con una modificación de la metodología de Gorman y Karr (1978). Los cambios fisiográficos del cuerpo acuático se graficaron con el programa Surfer y la estructura de la comunidad íctica se describió a través de la composición, la abundancia relativa y la utilización espacio-temporal de hábitats. Los patrones de distribución espacial y de utilización de recursos tróficos se analizaron por medio de los programas Past y Biodiversity. Los resultados mostraron que, en el transcurso de 4 años, el Igarapé de Río Branco fue afectado por el decremento en la cobertura vegetal de sus bosques aledaños. La oferta y distribución de hábitats se redujo y la fisiografía del cauce mostró una tendencia a la pérdida de heterogeneidad espacial, lo que presionó a las especies ícticas a realizar cambios adaptativos que modificaron la estructura ecológica de la comunidad.

99-109

Authors: Laura P. Ocampo Rojas, Lizeth del Carmen Molina Acosta

En este artículo se presenta el programa de producción más limpia (PML), propuesto para una de las cadenas de comidas rápidas más grandes de Colombia, con el fin de orientarlos en la mejora de sus procesos productivos a partir del uso eficiente de sus insumos, tomando como caso de estudio una de las sucursales ubicada en la ciudad de Bogotá, por ser representativa de los procesos llevados a cabo en este sector. La metodología aplicada para el desarrollo del programa es de tipo experimental y se dividió en 2 fases: Fase 1. Diagnóstico ambiental y Fase 2. Diseño de programa de Producción más Limpia, las cuales determinarán el avance y el proceso de la formulación del PML. Se identificaron las áreas y procedimientos en los cuales se pueden realizar mejoras en el consumo de agua, energía, generación de residuos sólidos, vertimientos e intensidad sonora. Se obtuvo que, en cuanto a consumo, el de energía es el más significativo en contraste con el de agua, siendo el área más crítica la de la cocina. Se generaron 17 estrategias de PML las cuales se priorizaron teniendo como criterios el costo y tiempo de implementación, considerando además su implicación técnica, económica y ambiental. Este programa permitirá su implementación en los actuales y futuros centros de comidas rápidas similares al estudiado, logrando que adquieran responsabilidad ambiental como valor agregado a la prestación de sus servicios.

13-36

Authors: Jesús Torres Ortega, Oscar Contento Rubio, Israel Herrera Orozco

La palma aceitera colombiana es un producto agrícola no alimenticio es importante para la economía del país debido a su mercadeo en el extranjero. Lo cual se refleja en que el volumen de producción colocó a Colombia como el sexto exportador de aceite de palma en el mundo. Las plantas extractoras producen casi 1.6 toneladas de biomasa húmeda concentrada por tonelada de producto primario comercializado (aceite y almendra), adicionalmente de 0.7 metros cúbicos de efluente líquido por tonelada de racimos de fruta fresca es obtenido. Este estudio nos permite caracterizar la cantidad de residuos utilizados en las extractoras de aceite de palma como un escenario de muestra representativa para identificar los posibles impactos potenciales para las opciones de su diversificación industrial. Actualmente, la idea de una economía circular tiene un papel protagónico en las agendas comerciales mundiales al punto de desvincular el crecimiento económico de las limitaciones de recursos, por cuanto busca maximizar el valor en cada punto de la vida de un producto. Esta revisión bibliográfica tiene como propósito referenciar un desarrollo metodológico de la sostenibilidad del ciclo de vida para respaldar la valoración de estrategias de economía circular en un escenario ‘cradle to cradle’ de la cuna a la cuna para un caso de estudio como primera entrega de la visualización del inventario para los residuos agrícolas de un cultivo de palma aceitera. Para la investigación se propone usar el software SimaPro® que ayuda en la selección de los criterios para considerar en el proceso de extracción y posterior transformación y recirculación de los desechos agrícolas así como de los biocombustibles generados mediante las bases de datos Ecoinvent, lo que permitirá establecer indicadores para una economía circular que sea sostenible mediante estrategias de circularidad, es decir, opciones que apuntan a mantener los residuos, componentes y materiales en su máxima utilidad en todo momento del Análisis del Ciclo de Vida (ACV) para permitir una gestión eficiente de recursos, nutrientes y agroquímicos, estos parámetros permiten identificar aquellos elementos puedan utilizar alternativas para reducir los requisitos y posibilitar la sostenibilidad del inventario del cultivo de la palma aceitera. El objetivo de la investigación en curso es evaluar el ACV en un cultivo representativo de la palma aceitera colombiana, para dar cuenta de los suministros de la agricultura y el consumo en una muestra representativa del cultivo como auto generadora de combustibles. Así mismo, se pretende aportar información en este ámbito para la futura toma de decisiones hacia la sostenibilidad de los recursos y la optimización de los procesos por parte de las empresas de cultivadores de palma como parte de su política de responsabilidad ambiental.

49-55

Authors: Rodrigo Ortega Toro

En Colombia se generan cantidades enormes de subproductos lignocelulósicos, la mayoría es incinerada y/o depositado en el suelo. El objetivo del presente trabajo fue estudiar el desarrollo de materiales compuestos a base de almidón termoplástico (TPS), Ácido Poliláctico (PLA), cascarilla de arroz (RH) y aceite epoxidado de soja (ESO) como una alternativa al uso RH. Se hicieron las mezclas mediante mezclado en fundido y se obtuvieron las películas mediante moldeo compresión. Se estudiaron sus propiedades mecánicas (fuerza de tensión al punto de fractura, módulo de elasticidad y deformación hasta el punto de fractura), de barrera (tasa de transmisión al vapor de agua, y tasa de transmisión a oxígeno) y ópticas (brillo y transmitancia interna). Como resultado, la resistencia a la tracción y rigidez del material se incrementaron con la incorporación de PLA y ESO, mientras que la capacidad de deformación se incrementó con la adición de ESO. Por otro lado, las propiedades de barrera contra el oxígeno estuvieron en el rango de requerimiento de envasado de diferentes grupos alimenticios y las propiedades de barrera al vapor de agua estuvieron por encima de los requerimientos de envasado alimenticio, aunque se mejoraron levemente con la incorporación de PLA y ESO. Por último, las propiedades ópticas mostraron poco brillo, siendo el comportamiento de materiales con superficie rugosa, la transparencia del TPS disminuyó con la incorporación de PLA y RH y aumento levemente con la incorporación de ESO.

91-100

Authors: Harvey Andrés Andrés Milquez-Sanabria

Los residuos agroindustriales son una fuente energética para varias industrias a nivel mundial, sin embargo, su aplicación está condicionada por aspectos técnicos, operativos y logísticos, que hacen que, para las pequeñas y micro agroindustrias su uso sea nulo. Uno de los productos frutales que se dan en Colombia es el mango, con una producción equivalente a menos del 1% del total mundial, la cual principalmente se destina para el consumo interno. En el proceso agroindustrial, el residuo puede alcanzar hasta el 40% del peso del fruto, convirtiéndose en un problema ambiental y logístico. Diversas tecnologías se han estudiado para la reducción del material orgánico resultante del proceso agroindustrial de la cadena del mango, incluyendo disposición en rellenos sanitarios, ensilaje, alimento para rumiantes, materia prima para la producción de carbón activado. Una tecnología que se ha aplicado con bastante éxito para el tratamiento de residuos lignocelulósicos es la digestión anaerobia en dos fases. Debido a la separación de las fases de hidrólisis y metanogénesis es posible optimizar ambas etapas, mejorando el rendimiento del sistema; con la subsecuente valorización del residuo al generar metano. En este artículo se presentan los resultados del estudio llevado a cabo para determinar la viabilidad técnica de la digestión anaerobia en dos fases de las semillas de mango para la producción de biogás. En el proceso se utilizó un reactor de hidrólisis, el cual operó de forma independiente por 50 días; debido a las características del material fue necesario un periodo de adaptación largo, con la finalidad de alcanzar la etapa de acidogénesis. El rendimiento de metano en esta etapa fue de 0.015 L CH4/ g SV. Una vez que el sistema fue acoplado, se incrementó la degradación de materia orgánica, y por un periodo de 30 días se mantuvo el sistema en dos fases, alcanzando un rendimiento de metano de 0.191 L CH4/ g SV.

113-124

Authors: Fernando Ulpiano Pantoja Agreda, Jorge Humberto Castrillón

Uno de los procesos significativos de la empresa Occidental de Empaques S.A. es la fabricación de empaques de papel multipliego para la industria cementera, química y alimenticia. El proceso de impresión del empaque requiere del cambio de tintas que redundan en pérdidas de tiempo debido al alistamiento de equipos para el cambio de referencias. Acorde a las consultas establecidas; Single-Minute Exchange of Die (Smed) es una técnica o metodología que busca reducir los tiempos de cambios y lograr realizar cada actividad en menos de 10 minutos. En este trabajo se aplicó la técnica Smed para buscar una oportunidad de mejora y estandarizar el proceso de impresión, lo que se traduce en beneficios de reducción de tiempos e incremento de la productividad. Con la aplicación de esta técnica se minimizaron los tiempos de cuadre un 20%, esto equivale al 25% del tiempo programado de máquina mensual, logrando con esta reducción de tiempo un incremento en la productividad del 10% convertido en unidades de empaques fabricados en 200.000 unidades. Esto genera a la empresa mayor eficiencia y productividad en el proceso logrando una optimización del recurso máquina y mano de obra.