Revista ION

Biosíntesis de nanopartículas de plata con Chlorella sp.

Tue, 27 Jul 2021 00:00:00 +0000

En este trabajo se muestran los resultados de la biosíntesis de nanopartículas de plata mediante el uso de la microalga Chlorella sp, utilizando medios de crecimiento con diferentes concentraciones de glicerol, entre el 5% - 20%, y diferentes condiciones de luz y temperatura. La síntesis de las nanopartículas se estudió utilizando los sobrenadantes y pellets de los cultivos autótrofos, heterótrofos y mixotróficos de la microalga. La presencia de nanopartículas se verificó por espectroscopía ultravioleta – visible y las muestras que mostraron mayor concentración de nanopartículas fueron caracterizadas por microscopía electrónica de barrido. Las condiciones de crecimiento mixotrófico favorecieron la excreción de exopolímeros que mejoraron la reducción de la plata y por ende la formación de nanopartículas. Las nanopartículas obtenidas presentaron forma predominantemente elipsoidal con dimensiones de 108 nm x 156 nm y 87 nm x 123 nm para las reducciones llevadas a cabo con los sobrenadantes de los cultivos mixotróficos con glicerol al 5% y 10%, respectivamente.

Estudios previo inversionistas para la producción de furfural-etanol y tableros a partir de bagazo de caña de azúcar

Fri, 13 Aug 2021 00:00:00 +0000

En la actualidad, aprovechar instalaciones en la industria para modificar, reanimar o reconvertir sus producciones, resulta importante para la disminución de costos inversionistas y el incremento de la
disponibilidad de las plantas. En este sentido, la investigación tiene como objetivo realizar un estudio previo inversionista, en un complejo azucarero con plantas de derivados instaladas, para la producción conjunta de furfural, etanol y tableros a partir de bagazo, considerando la reconversión en la instalación industrial. Para ello, se parten de modificaciones y resultados obtenidos por Mesa [1], en la etapa de fraccionamiento del bagazo hacia la obtención de glucosa, xilosa y furfural, y el aprovechamiento de los residuos en la planta de tableros Morales-Zamora [2]. Se realizan estudios de prefactibilidad económica a las plantas por separado y con la propuesta de integración y reconversión. En el análisis integrado, se plantea un diseño factorial 24 considerando la influencia de las variables flujo de caña, flujo de etanol, fiabilidad y precios, para un escenario optimista de precios y capacidades. Los resultados económicos se favorecen para incrementos del flujo de etanol, con menor flujo de caña, considerando la fiabilidad con la reconversión y con incrementos del precio del azúcar. La reconversión hacia la obtención de azúcar, electricidad, furfural, tableros y etanol permitirá rescatar plantas y equipamientos instalados, lo cual incidiría a minimizar las inversiones, así como a un desarrollo prospectivo de adaptación de la industria azucarera hacia el concepto de biorrefinería.

Evaluación de la producción de aceite crudo de palma y palmiste en el norte de Colombia mediante el análisis de exergía asistido por computador

Kariana Moreno Sader, Jeffrey León Pulido, Ángel González-Delgado — Tue, 27 Jul 2021 00:00:00 +0000

Las cadenas de producción de palma en Colombia tienen algunas demandas insatisfechas que afectan su competitividad. Entre las exigencias específicas figuran la eficiencia en el uso de la energía. Por lo tanto, en el presente estudio se realizó el análisis de exergía para el proceso de producción de aceite de palma y palmiste con el fin de determinar los principales sumideros de energía y sugerir mejoras tecnológicas que permitan un mejor aprovechamiento de la energía. Para la investigación, el proceso fue simulado inicialmente en el software Aspen Plus ®, donde se cuantificaron las exergías químicas y físicas de las sustancias y corrientes involucradas. Se calcularon las irreversibilidades del proceso, la exergía perdida, la exergía de residuos y la exergía de los servicios industriales para cada una de las etapas y para todo el proceso. Se logró una eficiencia exergética del 18%, mientras que la mayor contribución a las irreversibilidades totales se debió a la exergía destruida con los residuos en la etapa de desfrutado. Para incrementar la eficiencia exergética del proceso, se propuso evaluar el uso del raquis de palma para obtener combustibles y/o productos de alto valor.

Transferencia de oxígeno en agua anóxica utilizando un dispositivo de aireadores de rueda de paletas a bajas revoluciones

Wed, 11 Aug 2021 00:00:00 +0000

La reducción de oxígeno disuelto (OD) en el agua es asociada como un efecto del cambio climático. La carencia de oxígeno en cuerpos de agua afecta directamente las especies biológicas presentes en diferentes cuerpos de agua poco profundos como pantanos y humedales, así como en procesos de acuicultura. Un valor óptimo en la concentración de OD favorece la reproducción de estas especies biológicas presentes en entornos tanto artificiales como naturales. Para esto, diversos equipos se han desarrollado para favorecer el aumento de OD en el agua a valores aceptables. Sin embargo, algunos de estos sistemas son costosos, energéticamente ineficientes y ruidosos, lo que genera impactos adversos en los ecosistemas acuáticos por perturbaciones en el agua. Este estudio mide la eficiencia (KgO2·kWh-1) de la introducción de OD en el agua mediante un sistema de aireación de rueda de aspas a bajas RPM destinado a masas de agua poco profundas. Las pruebas se realizaron en muestras de agua anóxica utilizando aireadores de 6, 12 y 24 aspas a nivel de laboratorio. Al aumentar el voltaje (6, 9 y 12V) también aumentaron las RPM aplicadas a cada dispositivo a través de un motorreductor. Los resultados muestran una tasa de transferencia de OD más alta en el rango de 1 y 5 mg de O2·L-1. La mejor configuración en relación al consumo de energía funcionó a bajas revoluciones utilizando el aireador de rueda de 6 aspas a 6V. Esto establece que, además de la gestión de bajas revoluciones, el uso de un menor número de ruedas favorece un aumento de la eficiencia durante el proceso de restauración de OD en cuerpos de agua poco profundos.

Crecimiento de Tetraselmis sp. Empleando fertilizante como medio de cultivo

Carolina Montoya Vallejo, Alejandro Acosta Cárdenas — Tue, 14 Sep 2021 00:00:00 +0000

Las microalgas juegan un rol muy importante en la cadena alimenticia de la acuicultura, ya que estas son utilizadas en la nutrición y cría de moluscos, camarones y peces en sus diferentes etapas de crecimiento. Tetraselmis sp, es una microalga reconocida por sus aplicaciones como alimento vivo en acuicultura y sus parámetros de crecimiento pueden variar de acuerdo a las condiciones de cultivo. En este sentido fueron evaluadas diferentes condiciones de crecimiento como medio de cultivo empleado fertilizante comercial, fotoperiodo (12:12 y 24:0) y salinidad (0-55 g l^-1) para obtener diferentes parámetros cinéticos de crecimiento. Las mejores condiciones de cultivo se alcanzaron con un fertilizante comercial, un fotoperiodo 12:12, salinidad del 35 g l^-1, una velocidad especifica de crecimiento de 1,071 d^-1, tiempo de duplicación de 0,64 días, rendimientos (Yx/s) de biomasa respecto al consumo de nitrato, fosforo y amonio de 4,3; 37,7; 10,5 (g g^-1) respectivamente, con un contenido de proteínas del 55% (p/p). Adicionalmente, se evaluó el modelo de Gompertz para la producción de biomasa presentando un buen ajuste (r²=0,9) entre el modelo y los resultados experimentales.

Una extensión teórica aplicada a los ácidos puros de cadena larga en la fase líquida para analizar su comportamiento en la fase sólida

Moilton Franco Junior, Nattacia Rocha, D.Sc.; Warley Pereira, D.Sc. — Wed, 29 Sep 2021 00:00:00 +0000

En este trabajo, se eligió la ecuación de estado de Peng-Robinson EOS para representar el comportamiento de la fase líquida. Luego, considerando los tres ácidos, Laurico, Palmitico y Esteárico, los coeficientes del módulo de masa se calcularon en tres valores de presión (0,1, 1,0 y 2,0 GPa) y en el rango de temperatura de 350-450 K. De acuerdo con la literatura, resultados para dióxido de carbono, el módulo de masa en la fase líquida esta en la misma línea que el de la fase sólida considerando la variable de temperatura. Con base a esto, en este trabajo el módulo de masa se estimó a tres temperaturas para los tres ácidos en la fase sólida extrapolando los resultados en la fase líquida. Aunque no hay datos experimentales en la literatura, estos resultados parecen ser consistentes con las restricciones termodinámicas y se han obtenido discusiones útiles.

Modelado matemático y simulación numérica de una planta desaladora - MSF

Wed, 29 Sep 2021 00:00:00 +0000

La complejidad del problema del acceso al agua potable apunta a la necesidad de estudios y evaluaciones que faciliten el uso de fuentes alternativas de agua potable, las cuales puedan satisfacer las necesidades humanas básicas y también permitan el desarrollo de actividades económicas en estas regiones. En estos términos, motivados por la discusión de un tema tan relevante, el objetivo de este trabajo fue realizar el modelado matemático y la simulación numérica de una planta de desalinización utilizando el método de Destilación Flash de Etapa Múltiple (MSF), como un método de desalinización para cumplir las demandas existentes. Para la ejecución de este estudio, se utilizó el software de modelado EES®, en el que se evaluó la influencia de los parámetros operativos en el rendimiento de la planta desaladora. El modelo resultante pudo reproducir los datos operativos reales y las condiciones operativas previstas. Las herramientas de modelado matemático y simulación numérica son importantes para el desarrollo de propuestas de proyectos y tecnologías eficientes tecnologías eficientes, viables para la desalinización del agua con capacidad de ayudar en el suministro de la misma. En teoría, su uso puede reducir significativamente el tiempo de ingeniería, creando la capacidad de probar diferentes opciones variables, operativas y otros parámetros, en un programa de computadora y no en modelos de prueba física. Esta capacidad fue teóricamente el costo del proyecto / instalación, y el costo final para la población que puede aprovechar estas instalaciones (si se construyen, instalan y ponen en funcionamiento), eliminando la necesidad de hacer y probar múltiples prototipos físicos. Los resultados del estudio muestran que el número de etapas es la variable que más afecta el rendimiento de la planta, ya que el flujo de vapor de calefacción disminuye dramáticamente con el aumento en el número de etapas, esto hace que la planta sea más eficiente y económica desde el punto de vista energético. También se verifica que las variables relacionadas con el agua de mar no proporcionan variaciones significativas en el rendimiento de la planta. Finalmente, la elevación de la temperatura máxima de salmuera causa una reducción en el área total de transferencia de calor, sin embargo, con respecto al rendimiento de la planta, la temperatura máxima de la salmuera no afecta significativamente este parámetro en el proceso.

Diseño de un sistema de captación energética

Tue, 27 Jul 2021 00:00:00 +0000

Se analiza una investigación por la Universidad Cooperativa de Colombia [1], relacionada con la ubicación de las antenas de telecomunicaciones en una ciudad de Colombia. De igual forma se tiene presente elementos importantes como las ondas de radiofrecuencia (RF), emitidas por distintos dispositivos ubicadas en las diferentes comunas. Seguidamente se da la posibilidad del diseño de un sistema que permita la recolección energía según las ondas de radio frecuencia (RF) emitidas de una ciudad de Colombia, lo anterior es conocido como cosecha de energía (Energy harvesting), que básicamente permite realizar un proceso de captura de pocas cantidades de energía suministrada por fuentes naturales como es el caso de la luz, calor y vibraciones.

El sistema de captación de energía aprovecha las energías perdidas de los distintos dispositivos
electrónicos, para luego captar ondas electromagnéticas mediante una antena que recolecta la corriente directa, y de esta forma poder cargar inalámbricamente dispositivos de poca potencia. Con el diseño del sistema, se procede a verificar la cantidad de elementos electrónicos de fácil adquisición verificar cuanta energía se puede captar y determinar la capacidad para alimentar aparatos pequeños indispensables en diferentes actividades.

Aceite de coco babasú (Orbignya speciosa Mart.) extraído industrialmente y manualmente como materia prima para la producción de biodiésel

Thu, 02 Sep 2021 00:00:00 +0000

El uso de fuentes de energía renovable, como los aceites vegetales, aceite de coco babasú (Orbignya speciosa Mart.) extraído industrialmente y manualmente, tiene ventajas económicas y ambientales. En este escenario, el presente trabajo presenta la producción y caracterización del aceite de coco babasú extraído industrialmente y manualmente y el biodiésel. Los biocombustibles se obtuvieron por transesterificación alcalina, utilizando hidróxido de potasio y metanol. La caracterización se realizó mediante infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR), viscosidad cinemática, densidad, cenizas sulfatadas, índice de acidez, punto de fluidez, punto de inflamación y cromatografía de gases. Según los resultados, los espectros FTIR mostraron una absorción característica del éster, los estiramientos de enlace C=O (1704 cm^-1 y 1742 cm^-1) y C-O (1112 cm^-1y 1111 cm^-1). Los resultados de las pruebas de viscosidad cinemática, densidad, índice de acidez, punto de fluidez y punto de inflamación se ajustaron a los límites establecidos por la ANP, Resolución nº 45/2014. La cromatografía de gases mostró el predominio de ésteres metílicos derivados de los ácidos láurico (C12:0), mirístico (C14:0) y palmítico (C16:0). Así, el aceite de coco y el aceite de coco babasú extraído industrialmente y manualmente resultaron viables para la producción de biodiésel, presentándose como una potencial materia prima para el sector de biocombustibles, dado el volumen expresivo de las plantaciones de babasú en el estado de Maranhão.

Tratamiento de aguas residuales producidas en el proceso de remojo en curtiembres empleando ozono y hierro como catalizador

Mon, 13 Sep 2021 00:00:00 +0000

Se analizó el tratamiento de las aguas residuales generadas en el proceso de remojo en curtiembres por medio de oxidación con ozono y hierro ferroso para catalizar la mineralización de materia orgánica (medida en términos de DQO). Los ensayos fueron desarrollados en modo discontinuo y tiempo de reacción constante. El agua residual para la realización de ensayos fue suministrada por una empresa de curtido de pieles ubicada en el municipio de Villapinzón, Colombia. Se empleó un diseño experimental factorial del tipo 3², los factores experimentales fueron el pH inicial del agua residual (4,7 y 10) y la dosis de Fe2+ en el agua y las variables de respuesta fueron los porcentajes de remoción de turbiedad y DQO. Los resultados señalan que la máxima remoción de turbiedad se logra a pH alcalino y en el caso de DQO, la mayor remoción fue de 92,13 % y se logra para pH 10 y 10 mgL-1 de dosis de Fe2+. El tiempo de reacción empleado para cada ensayo fue de 2 horas de modo que la dosis de ozono fue de 4 gL-1 y el consumo de energía fue de 0,021 kWhg^-1DQOremovida.

Editorial

Ronald Alfonso Mercado Ojeda — Tue, 27 Jul 2021 00:00:00 +0000

Editorial Revista ION 34(2) - 2021