Revista ION

Editorial

Victor Gabriel Baldovino Medrano — 2023-12-12

La Energía Nuclear en el Sector Eléctrico Colombiano: Una Alternativa Técnica y Sostenible

David-Andres Galeano — 2023-10-27

El paisaje energético colombiano enfrenta crecientes desafíos en su intento de equilibrar una demanda en aumento con la sostenibilidad y la estabilidad en el suministro. A pesar de las tradicionales dependencias de fuentes como la hidroeléctrica y las renovables emergentes como la solar y eólica, las vulnerabilidades y la intermitencia respectivamente, han impulsado la exploración de alternativas más robustas. Este artículo analiza la integración de la energía nuclear, en particular los Reactores Modulares Pequeños (SMRs) y microreactores, como una solución que no sólo ofrece una operación continua y desvinculada de las condiciones climáticas, sino que también se alinea con los objetivos de descarbonización global y sostenibilidad ambiental. A través de un profundo análisis técnico, regulatorio y social, se destaca cómo la energía nuclear puede fortalecer el Sistema Interconectado Nacional (SIN), descentralizar el suministro energético alcanzando regiones remotas, y posicionar a Colombia en la vanguardia de una transición energética responsable y sostenible.

Análisis comparativo de la Evaluación de Impacto Ambiental, Evaluación ex ante y ex post

Juan Felipe Laverde-Salazar — 2023-11-30

Este trabajo presenta una revisión de las tendencias en evaluaciones ex ante y ex post, enfocadas en la gestión de proyectos de infraestructura, a partir de un estudio de indicadores bibliométricos que se complementa con revisión documental de legislación colombiana para la Evaluación de Impacto Ambiental y proceso de licenciamiento ambiental. Dentro de los hallazgos se destaca el creciente interés en la temática particularmente orientada hacia evaluaciones socio ambientales y las tendencias en aplicaciones de evaluación acumulativa, justicia social y aplicaciones de inteligencia artificial y realidad aumentada como complementos a la evaluación. Se concluye que la gestión de proyectos de infraestructura requiere implementaciones más rigurosas de metodologías de evaluación de riesgos y que estas pueden ser extrapoladas en dirección al buen desarrollo del proyecto. Este estudio proporciona información relevante para comprender el enfoque actual de las evaluaciones de proyectos y cómo se aplican en el contexto colombiano, contribuyendo al desarrollo de estrategias efectivas de evaluación y gestión ambiental.

Efecto de la adición de dopantes sobre la viscosidad de la fase desplazante en un proceso de inyección de polímeros usando tomografía computarizada

Maria Sandoval Martinez — 2023-11-30

La presente investigación evaluó el efecto de los cuatro dopantes más utilizados en pruebas de desplazamientos apoyados con tomografía computarizada, sobre el comportamiento de la viscosidad del polímero. Inicialmente, se estimó la concentración mínima de cada dopante requerida para lograr un contraste adecuado entre fases comparando el número de CT de la solución polimérica y el aceite para garantizar un diferencial superior a 300 CT. Después, se determinó el efecto de la adición de los diferentes dopantes sobre la viscosidad de la solución polimérica con un viscosímetro Brookfield. Posteriormente, se cuantificó la concentración de polímero para contrarrestar la reducción de la viscosidad, adicionando diferentes cantidades de polímero. Los resultados muestran que el yoduro de sodio logra el mayor efecto atenuante entre fases con la menor concentración de dopante. Además, este dopante causó la mayor disminución de la viscosidad del polímero y requirió el menor aumento en la concentración del polímero para alcanzar la viscosidad del caso base, lo que hace que este dopante sea ideal para un experimento de desplazamiento de inyección de polímero en el campo seleccionado. Finalmente, se evaluó el impacto de la densidad del petróleo sobre la mínima cantidad de dopante requerida para lograr una diferenciación suficiente entre fases. Como resultado, se encontró una correlación que podría usarse en futuros experimentos a condiciones similares para evaluar la inyección de polímeros en medio poroso usando la tomografía computarizada como técnica
visual y no intrusiva, logrando el mejor contraste entre el petróleo crudo y las soluciones HPAM.

Evaluación de la disminución de concentración de cefalexina en solución acuosa por medio de fotocatálisis con radiación UV-LED

Miguel Angel Jimenez Perez — 2023-11-21

Se estudió el efecto de la radiación UV catalizada con TiO2 para la degradación de cefalexina, un
antibiótico de amplio uso que hace parte de los llamados contaminantes emergentes, esta molécula tiene una estructura compleja por lo que requiere de procesos de oxidación avanzada para su degradación; para la oxidación fotocatalítica se plantearon experimentos de 1,5 h en reactores de 1 L con soluciones de cefalexina de 15 mg/L, en los que se evaluó en un diseño central compuesto la influencia del pH y la radiación; para la fotocatálisis se mantuvo constante la dosis de catalizador de TiO2 en 100 mg/L para cada experimento y se varió la cantidad de lámparas empleadas. Para comprobar la efectividad se analizó el porcentaje de disminución de concentración de cefalexina y carbono orgánico total. A través del análisis de varianza se encontró que la máxima reducción de la concentración de cefalexina del 33,42 % a pH 8 y 10 lámparas en el sistema. No se logró disminuir la concentración de carbono orgánico total ya que no hubo mineralización en el proceso, por lo que se recomienda para estudios posteriores el análisis de los productos del proceso para determinar en que se degrada la molécula.

Películas de mandioca reforzada con nanocelulosa y adición de aceite de burití (Mauritia Flexuosa L.)

Luzilene Sousa Rosas — 2023-11-30

Películas biodegradables obtenidas a partir de biopolímeros se consideran una alternativa para el desarrollo de envases biodegradables, reemplazando al plástico producido a partir del petróleo. El almidón es considerado uno de los biopolímeros con mayor potencial para la producción de películas biodegradables, sin embargo, sus propiedades son inferiores a los plásticos convencionales. El objetivo de este trabajo fue desarrollar películas de almidón de yuca biodegradables reforzadas con nanocelulosa e incorporadas con aceite de burití como agente bioactivo. Las películas fueron preparadas con 3 %p de almidón (3 g/100 g de agua destilada), glicerol (30 %), nanocelulosa (0,3 y 0,6 %) y aceite de buriti (1 e 2 %), relativo al almidón. masa. La adición de nanocelulosa y aceite de burití en la matriz de almidón de yuca promovió un aumento del espesor y la opacidad, con una disminución de la solubilidad de las películas procesadas en comparación con el control. La adición de nanocelulosa y aceite de burití también promovió una reducción en los valores de PVA, aumentados a la barrera de vapor de agua. Los resultados sugieren que el desarrollo de películas biodegradables para la conservación de alimentos es un campo prometedor con un fuerte atractivo ambiental, que puede ayudar a conservar los alimentos, pero este estudio aún no es concluyente, requiere más investigación.

Factibilidad técnico-económica de implementación de un sensor virtual de producción en pozos de un campo del Valle Medio del Magdalena colombiano

Giovanni Vizcaya-Cedeño — 2023-12-12

En la consecución de las metas corporativas, los profesionales de producción requieren datos actualizados de los desempeños de los pozos petroleros, identificando aquellos que demandan mantenimientos correctivos. Sin embargo, los costos de implementación de sensores físicos restringen el acceso a la información en tiempo real. Alternativamente, los sensores virtuales (SV) se presentan como una opción de bajo costo, que pueden predecir datos de producción, con base en los procedimientos inmersos en una red neuronal artificial (RNA). El presente documento desarrolla un análisis de viabilidad técnicoeconómico de la implementación de un SV de producción en pozos con sistema de levantamiento por Cavidades Progresivas (PCP) de un campo del Valle Medio del Magdalena colombiano (VMM). Para esto, datos históricos con 15 variables fueron utilizados en el entrenamiento y la validación de diferentes arquitecturas de RNA, por medio de los códigos de la librería Neuralnet del programa de uso libre R. Posteriormente, el documento desarrolla una evaluación del impacto económico que tendría la implementación del SV de flujo en pozos del campo del VMM. Según los resultados, la RNA con capa interna de 23 neuronas y función de activación logística sigmoidal reportó los mejores desempeños de predicción, con errores de predicción de ± 9,6 al 95 % de confianza. Por otra parte, la aplicación de un SV basado en la RNA para los pozos con PCP para el campo del VMM, conllevaría a un beneficio económico favorable, con un valor presente neto de $ 25,6 MMusd, para un flujo de caja de 10 años.

Uso del método espectrofotométrico para la cuantificación celular de microalgas marinas de uso en la acuicultura

RUTH MILAGROS ALEJOS CABRERA — 2023-12-12

En este estudio se desarrolló un modelo predictivo para cuantificar la densidad celular de microalgas a través de la relación que existe con la absorbancia. Para ello, se determinó la longitud de onda específica de absorbancia máxima para dos especies de microalgas con importancia en la acuicultura: Isochrysis galbana (680 nm) y Chaetoceros calcitrans (676 nm). Posteriormente, el modelo predictivo fue generado mediante la construcción de una curva de calibración, se emplearon 5 niveles de concentración para cada especie y se realizó por quintuplicado. El rango de concentración para C. calcitrans fue de 0,8 – 4,3 x 106 células/mL (0,8; 1,7; 2,5; 3,4 y 4,3 x 106 células/mL) y para I. galbana fue de 1,6 – 7,8 x 106 células/ mL (1,6; 3,2; 4,7; 6,3 y 7,8 x 106 células/mL). Como resultado se obtuvieron las siguientes ecuaciones: y = 0,0004+0,0581*(Abs_{I. galbana}), y = 0,0065+0,1001*(Abs_{C. calcitrans}), donde “y” es la variable de respuesta, es decir, la densidad celular de las microalgas. Los coeficientes de determinación (R²) obtenidos fueron altos 0,991 y 0,981 para I. galbana y C. calcitrans, respectivamente; lo que indica una fuerte correlación entre la absorbancia y la densidad celular. Por lo tanto, la ecuación del modelo lineal permite determinar la densidad celular de las microalgas en función de los valores de absorbancia medidos mediante las ecuaciones mencionadas.