INGENIERÍA Y COMPETITIVIDAD

Una revisión del comportamiento mecánico del concreto con adición de fibras de acero de neumáticos reciclados

Dr. Sócrates Muñoz, Sr. Jorge Nunton, Sr. Jean Portocarrero — jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

El concreto en la industria de la construcción es un material muy usado, por lo que se ha venido investigando la manera de innovar los materiales que usualmente se usan para la elaboración del concreto, pero sin alterar las propiedades mecánicas, es decir que sean igual o mejores de lo que usualmente son; por lo que usar material reciclado es una buena opción ya que sería de ayuda en la disminución de la contaminación, disminuiría el uso de materia prima y mejoraría la situación del medio ambiente. El presente artículo tiene como objetivo revisar diferentes investigaciones sobre un material denominado fibras de acero de neumáticos incorporado en el concreto, que permita mejorar las propiedades de trabajabilidad, resistencia a la compresión, flexión y densidad del concreto. Se realizo una búsqueda de 80 artículos de revisión indexados en diferentes bases de datos, además de ser investigaciones publicadas de los últimos 7 años entre el 2015 y 2021, los cuales se dividen de la siguiente manera: 14 de ScienceDirect, 21 de EBSCO, 20 de Sopas y 24 de Web Of Scince, documentos que señalan la importancia de la construcción sostenible y la descripción de las fibras de acero de neumático reciclado. Se reviso los pasos, métodos y técnicas de selección, características y volumen adecuado que debe tener la fibra, después de discutir y analizar los resultados, se llega a la conclusión de que las fibras de acero de neumáticos recalados causan efectos positivos en las características mecánicas del concreto

Una revisión sobre el rol de la inteligencia artificial en la industria de la construcción

Dr. Sócrates Muñoz, Sr. Jorge Mendoza, Srta. Mitzi Quispe — jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

En los últimos años las estadísticas sobre la industria de la construcción muestran un crecimiento importante que debemos tener en cuenta, de la misma manera la tecnología hace lo suyo con la creación de inteligencia artificial, es decir la creación de sistemas y máquinas que cumplen un rol importante mejorando el rendimiento, optimizando las labores y el tiempo a diferentes áreas de trabajo en la construcción, sin dejar de lado la capacitación debida para el uso de dicha tecnología. En el presente documento el objetivo es investigar y obtener una comprensión sistemática de la importancia, desafíos y soluciones que ofrece la inteligencia artificial en el mundo de la construcción, para ello se realizó una revisión de 86 artículos debidamente indexados de los últimos 7 años entre 2015 y 2021, los cuales se dividen de la siguiente manera: 39 de ScienceDirect, 24 de ESCOPUS y 23 de EBSCO, documentos en los que señalan la importancia de funcionar la inteligencia artificial y la industria de la construcción, dando buenos resultados en cuanto avance, seguridad, calidad y rendimiento en los trabajos, por lo que se puede concluir que la implementación de tecnología en la construcción es una alternativa potencialmente viable.

Cavitación ultrasónica para el tratamiento de aguas residuales. Una Revisión

jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

Esta revisión se centra en la técnica conocida por el nombre de cavitación para el tratamiento de aguas residuales. Existen diversas maneras de lograr que un fluido cavite, el centro de atención de este documento son la cavitación hidrodinámica y cavitación acústica. La cavitación ocurre cuando de manera brusca un fluido cambia de fase por variación en la presión de este, las cavidades cuentan con una considerable cantidad de energía que favorece reacciones al interior e interfase de cada burbuja o cavidad que se forma en el seno del líquido, así como también en fluido. Esta técnica de tratamiento resulta favorable toda vez que por sí misma no implica el uso o dosificación de insumos químicos para reducir la concentración de contaminantes en el agua. Las fuentes consultadas señalan que para lograr una mayor efectividad del proceso de cavitación se hace necesario la intensificación del proceso por la implementación simultanea de otras técnicas de tratamiento, entre ellas los procesos de oxidación avanzada, procesos electroquímicos y clarificación del agua. Las combinaciones de cavitación con otras técnicas de tratamiento de aguas residuales han sido objeto de estudio para diferentes contaminantes recalcitrantes logrando resultados muy favorables. Este trabajo hizo énfasis principalmente como caso estudio las aguas residuales de curtiembres.

Análisis exergético de un proceso industrial para la remoción de hidrocarburos aromáticos policíclicos de agua de mar mediante microperlas de quitosano modificadas

Angel Darío Gonzalez-Delgado, Eduardo A. Aguilar-Vásquez — jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

Debido a los efectos adversos que tienen los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) en los ecosistemas de la bahía de Cartagena. Se realizó un análisis exergético a un proceso industrial de tratamiento de agua mediante el uso de un bioadsorbente a partir de quitosano modificado con nanopartículas ara evaluar el rendimiento energético del proceso y valorar su posible aplicación. En el software aspen plus se simuló el proceso y se sustrajeron valores de propiedades de las corrientes para el análisis. En este análisis se encontró que la etapa de recuperación de los solventes presenta las mayores irreversibilidades (284,251.2344 Mj/h), a diferencia de las otras etapas del proceso que presentaron irreversibilidades del orden de 10^2 (Mj/h), esto es debido al uso de energía térmica en el equipo de separación que tiende a perderse con más facilidad al usarse para realizar un trabajo útil. Además, se realizó un análisis de sensibilidad entra la etapa de adsorción y la de recuperación, este indica que, la eficiencia exergetica de la etapa de adsorción aumenta hasta un 99%, solo se presenta un aumento del 0.1% de la eficiencia global, mientras que un aumento del 0,4% de la eficiencia de la etapa de recuperación produce un cambio de 0.4%, esto señala, que esta etapa es crucial para aumentar la eficiencia exergetica global del proceso que fue de 15%.

Gestión integrada de riesgos de la seguridad de las cadenas de suministros con enfoque al servicio al cliente

Leudis Orlando Vega de la Cruz, Milagros Caridad Pérez Pravia — jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

La gestión de las cadenas de suministro en el nuevo tiempo que se abrirá una vez se supere la pandemia de coronavirus SARS-CoV-2 (COVID-19) tenderán a dar una importancia clave a la gestión de los riesgos. Va a implicar una mayor visibilidad de la cadena, y se necesitarán un mayor impulso de la colaboración, con el fin de tomar medidas consensuadas con diligencia. El objetivo de este artículo es brindar una aproximación teórica de la integración de la gestión de riesgos de la seguridad de las cadenas de suministros al sistema organizacional con un enfoque en el servicio al cliente como actividad clave de la logística. Para esto se establecen los nexos entre el Sistema de Seguridad de las Cadenas de Suministros y el Sistema de Control Interno, enfocados en los flojos logísticos en una organización. Se determina que, en materia de cadenas de suministros, será efectivo gestionar los riesgos con un enfoque al servicio al cliente, a partir de la reducción de las cincos brechas existente en este entorno. Se concluye que la integración de la gestión de riesgos de la seguridad de las cadenas de suministros es una cualidad que busca la efectividad de estos sistemas en las organizaciones.

Huella hídrica verde y azul de la producción de caña de azúcar orgánica en la zona centro del Valle del Cauca

jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

La huella hídrica verde y azul en la producción de caña de azúcar (Saccharum officinarum) orgánica, se calculó para un área de siembra de 621.5 hectáreas, en la cuenca hidrográfica del rio Amaime, en el Valle del Cauca, en Colombia. El estudio representa la primera aproximación en la cuantificación de la cantidad de agua teórica requerida por cultivadores para producir caña de azúcar en condiciones de siembra orgánicas, a partir de los lineamientos metodológicos propuestos en el Manual de Evaluación de la Huella Hídrica de los autores Arjen Y Hoekstra et al., (2011), y el programa computacional CROPWAT 8.0 de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación (FAO); con el cual se lograron comparaciones de los cálculos de la evapotranspiración de referencia, frente al cálculo manual de fórmulas del método “Penman-Monteith. Los resultados para la huella hídrica verde arrojaron un indicador de 117.07 m³/ton y de 37.44 m³/ton para la huella hídrica azul, para una huella hídrica total de 154.51 m³/ton. Los datos obtenidos se analizaron comparativamente con resultados de la literatura del cultivo tradicional de caña de azúcar en Colombia, y referentes internacionales para el mismo cultivo, por lo que el cultivo de caña orgánica podría presentar ventajas competitivas en términos ambientales, asociadas al uso de los recursos hídricos y condiciones de contexto, así como también se hace necesario profundizar en el análisis de la huella hídrica gris, y en análisis que involucren aspectos culturales, sociales, científicos, económicos, biofísicos y políticos que conduzcan a la integralidad del indicador. Así mismo, se obtuvo validez estadística de los resultados encontrados para la huella hídrica del cultivo de caña de azúcar orgánica, calculados mediante el uso del Cropwat 8.0, que representa con mayor aproximación a la realidad en comparación con el cálculo de forma manual.

Requerimientos y pruebas del sistema de control de la microrred, de acuerdo con los estándares IEEE Std 2030-7-2017 e IEEE Std 2030.8-2018

Erick Lefred Rivera Umenza, Eduardo Marlés-Sáenz, Eduardo Gómez-Luna — jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

Este artículo presenta los requisitos y pruebas del sistema de control de la microrred MGCS establecidos en la IEEE Std 2030.7-2017 e IEEE Std 2030.8-2018respectivamente, y la recomendación para las comunicaciones por la IEEE Std 2030.9-2019.

La sección 2 abordará las funciones básicas del MGCS, que son envío y transición. También se presentarán una serie de tablas donde se describirán los requisitos de las funciones centrales, así como sus características y métricas. En la sección 3 se muestran las pruebas de las funciones centrales, se expone los escenarios donde se deben probar y las variables que se deben medir.

En el apartado 4 se expone la importancia de las comunicaciones dentro del MGCS, por ejemplo, que la sinergia de todos los activos, como protecciones, generación distribuida DG y cargas, depende de una excelente comunicación, por lo que se mencionará una variedad de tecnologías para lograr esta interacción entre todos estos elementos ya mencionados.

Proceso de vitrificación para solidificar/estabilizar una escoria de fundición: estudio preliminar

dom, 05 jun 2022 00:00:00 -0500

Este estudio tiene como objetivo realizar una evaluación preliminar de un proceso de vitrificación, para estabilizar una escoria de fundición de plomo secundario, con el fin de facilitar su manejo y/o disposición. El proceso de vitrificación consiste en someter un residuo a altas temperaturas con agentes vitrificantes, donde se obtiene un producto con alta estabilidad química, permitiendo inertizar un residuo peligroso. Para este estudio, se caracterizó una escoria de fundición y un residuo de arena, a través de las técnicas de Fluorescencia de Rayos X (FRX), Difracción de Rayos X (DRX) y granulometría Láser, con el fin de determinar los parámetros del proceso de vitrificación. Seguidamente, se formularon los lotes experimentales con escoria, arena y carbonato de sodio (Na₂CO₃) y, se sometieron a temperaturas de 1000, 1100 y 1200ºC durante 2 horas. Los productos obtenidos del proceso, fueron analizados a través de las técnicas de Espectroscopía de IR y de DRX. Adicionalmente, se aplicó la técnica de TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) para determinar la movilidad de los metales pesados contenidos en la escoria y los productos vitrificados. Como resultado del proceso de vitrificación se encontró que a 1200ºC los productos presentaron texturas más homogéneas, parcialmente amorfas, con algunas fases cristalinas. A partir de los resultados obtenidos se puede concluir, que el proceso de vitrificación fue efectivo para la estabilización de la escoria, debido a que presentó una reducción significativa en la lixiviación de metales pesados, cumpliendo la norma para TCLP. Se sugieren estudios posteriores para modificar temperaturas y agentes vitrificantes.

Una aproximación a la detección de bordes en imágenes médicas mediante análisis de histograma y gradiente morfológico

jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

La detección de bordes toma importancia en los sistemas de procesamiento de imágenes para
el diagnóstico asistido por ordenador, donde se analizan los cambios bruscos en la intensidad
de los píxeles para obtener información rápida y precisa sobre las regiones de interés para el
especialista. Se desarrolló un método para el realce de caracteristicas y detección de bordes
en imágenes médicas utilizando procesamiento de imágenes analizando el histograma de
distribución de píxeles y la operación de gradiente morfológico. Se utilizaron imágenes del
conjunto de datos MINI MIAS y del conjunto de datos COVID-CT. El método se basa en
procesamiento de imágenes y se aplica a las imágenes de mamografía y TAC de tórax, donde
los pasos de filtrado de desenfoque se acompañan de filtrado de gradiente morfológico,
además de obtener el umbral para detectar el borde mediante el análisis del punto de máxima
concentración de píxeles según el histograma de distribución. El procesamiento se presenta
en una interfaz gráfica de usuario desarrollada en lenguaje Python. El método se valida
mediante la comparación con otras técnicas de detección de bordes como el Algoritmo
Canny, y con métodos de aprendizaje profundo como el Holistically-Nested Edge Detection.
El método propuesto mejora la calidad de la imagen tanto en mamografías como en TAC en
comparación con otras técnicas. También presenta el mejor rendimiento teniendo en cuenta
la detección de bordes internos y externos, así como un tiempo medio de respuesta de 1.054
segundos y 2.63 % de requerimiento de la Unidad Central de Procesamiento. El sistema
desarrollado se presenta como una herramienta de apoyo para su uso en procesos de
diagnóstico asistido por ordenador debido a su alta eficiencia en la detección de bordes.

Consumo energético durante el texturizado superficial de aceros AISI 1080 y AISI 52100 mediante mecanizado CNC

jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

La texturización superficial ha sido empleada en diversas situaciones con el propósito de mejorar el desempeño tribológico de componentes mecánicos en contacto. En particular, la imposición de una textura determinística en superficies metálicas mediante procesos de mecanizado tiene unos costos energéticos asociados al consumo de potencia eléctrica, al desgaste de las herramientas de corte y a las pérdidas propias de la transformación de la energía eléctrica en energía mecánica, entre otras. Es, por lo tanto, pertinente cuantificar el consumo energético en el proceso de texturización con el propósito de evaluar la viabilidad de aumentar las áreas a texturizar, esto es, incrementar el volumen de material a remover de las piezas. En este trabajo se estudió el proceso de texturizado superficial con cinco patrones geométricos de un conjunto de pines fabricados en aceros AISI 1080 y AISI 52100, con énfasis en el análisis del consumo energético en el centro de mecanizado. Durante la texturización se registraron consumos de energía eléctrica entre 31.8 y 52.3 Wh por mm² de área texturizada y a partir de los datos experimentales se establecieron correlaciones entre el consumo de energía, el material, el diseño geométrico de la textura y el área texturizada. Se encontró un aumento del 14% del consumo de energía al aumentar el área texturizada para el acero AISI 1080 en oposición al acero AISI 52100, en el cual disminuyó 20.8% el consumo energético al aumentar el área texturizada.

Más allá de los ensayos de desorción en la exploración del gas asociado al carbón (CBM). Caso Colombia

Claudia Ines Duarte Barrera, Jorge E. Mariño-Martínez — mar, 05 jul 2022 00:00:00 -0500

Debido a la disminución de las reservas de gas natural y al elevado número de muertos por explosiones en minas de carbón, Colombia ha venido adelantando exploraciones preliminares del gas metano asociado al carbón (CBM). Hasta ahora, la exploración de CBM se ha centrado en el contenido de gas por tonelada de carbón a partir de sistemas de desorción utilizando cánisters, pero se han hecho pocos ensayos adicionales para determinar la saturación de gas en el carbón, el origen del gas, el porcentaje de metano y la permeabilidad de los carbones. El propósito de esta investigación es analizar información reciente sobre el uso de isotermas de adsorción, ensayos en isótopos de C¹³ y deuterio, cromatografía de gases y modelación de la permeabilidad. Los ensayos de isotermas de adsorción indican que los carbones están subsaturados, los resultados isotópicos muestran que el origen del gas sería biogénico principalmente, que los contenidos de metano estarían por debajo de 77 %, y que los valores de permeabilidad podrían ser altos. Los resultados también indican que se requieren más ensayos de isotermas, isótopos, cromatografía y permeabilidad, para aclarar con mayor precisión la saturación del metano, el origen del gas, el porcentaje de metano y la capacidad de flujo que tendrían los depósitos de CBM en Colombia, y de esta manera asegurar que haya gas suficiente para lograr la factibilidad económica en futuros proyectos. También se concluye que la exploración ha sido superficial y que se requiere investigar el CBM a profundidades superiores a 500 m, a prudente distancia de los trabajos mineros y lejos de áreas muy fracturadas, preferiblemente en estructuras como sinclinales con bajos buzamientos, y que se incluyan estudios de fracturas, diagénesis y modelado del yacimiento.

Modelo para la implementación de una plataforma de IoT para el conocimiento del riesgo

jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

Los datos que se recolectan en escenarios de vulnerabilidad y riesgo, en el contexto de prevención de desastres naturales, son la base para consolidar información que permite disponer de los elementos para mitigar el impacto de los aspectos naturales que generan el riesgo; en tal sentido, cuando se estructura un sistema donde se capturan, almacenan y transforman los datos asociados con variables que miden o monitorean aspectos naturales particulares, se presenta la necesidad de asegurar esos datos para optimizar la fidelidad de la información y la titularidad de la misma. La investigación que se presenta se centra en el desarrollo de una plataforma con servicios sobre una interfaz web orientada al internet de las cosas, teniendo como sustento la garantía de la titularidad de los datos capturados a través de sensores conectados de forma remota y cuyos datos se procesan para la generación de reportes estadísticos descriptivos que facilitan la comprensión de las variables monitoreadas.

Scoping acoplado a la metodología de Conesa para la evaluación ambiental de un sistema avanzado de descontaminación de lixiviado de relleno sanitario

jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

Los lixiviados de rellenos sanitarios son efluentes generados por la degradación de los residuos sólidos y la percolación del agua lluvia, que arrastra las sustancias orgánicas e inorgánicas y que esta caracterizado por ser un líquido de color oscuro con compuestos tóxicos, peligrosos, patogénicos, entre otras. Es importante mencionar, que de no recibir un adecuado tratamiento tienen la capacidad de afectar negativamente el medio ambiente. No obstante, se ha demostrado que al utilizar procesos de oxidación avanzada acoplados a tratamientos biológicos se logra reducir la carga contaminante de este líquido residual. Con el objetivo de determinar los impactos sobre los componente biótico, abiótico y socioeconómico, en la actual investigación se llevó a cabo un “Scoping”, que sirvió como insumo para la cuantificación del impacto ambiental realizada a través de la metodología de Conesa. Como resultado principal se obtuvo que las fugas de lixiviado durante le procesos de tratamiento afectan notoriamente la calidad del agua y a su vez alteran el equilibrio del ecosistema con el que entran en contacto. Como medida correctiva se planteó, ejercer medidas de control sobre las tuberías y el flujo del sistema para evitar esta contingencia. Positivamente se destaca el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible y el aumento de la disponibilidad del recurso hídrico gracias a la efectividad del tratamiento realizado.

Estudio de consumos energéticos en los centros de mecanizado CNC Haas UMC-750 y Leadwell V-40iT®.

jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

Los centros de mecanizado demandan un alto consumo de energía afectando los costos de producción en las empresas que los emplean. Diferentes estudios relacionan múltiples factores de los centros de mecanizado con el consumo de energía, pero hasta el momento no se identifica con claridad cuáles variables o factores tienen una mayor incidencia en el consumo de energía sin disminuir la calidad del acabado superficial de las piezas fabricadas. En el presente estudio se realizó un análisis descriptivo de la influencia que tiene la profundidad de corte, la velocidad de avance y la velocidad del husillo sobre el consumo de energía y la rugosidad en los centros de mecanizado Haas UMC-750 y el centro Leadwell V-40iT®. Se desarrolló una experimentación con un diseño factorial tomando como factores fijos el material base, la herramienta de corte y la ruta de mecanizado. A partir de un análisis descriptivo de los resultados obtenidos en este experimento se logró identificar que la velocidad de avance es el factor que más relación tiene con el consumo de energía. Además, se evidenció la interacción entre los factores identificando que la profundidad de corte posee una influencia moderada sobre la rugosidad o acabado superficial de las piezas. El consumo de energía varía para cada centro de mecanizado y el diseño experimental desarrollado ayudó a caracterizar la influencia de algunas variables de corte sobre el consumo de energía en cada centro de mecanizado.

Evaluación muscular comparativa del uso de un exoesqueleto en la operación de armado de andamios, caso de estudio.

jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

La evaluación muscular del caso de estudio se realizó a un grupo de trabajadores de la empresa colombiana Enel-Codensa. Para lograrlo, se evaluaron ocho músculos. Se hizo uso de electromiografía (EMG) en 20 participantes voluntarios, doce lineros de alta tensión y ocho voluntarios. Lo anterior, con el fin de determinar si existe o no disminución en el esfuerzo muscular al usar el exoesqueleto; y comparar también si entre sujetos con experiencia y sin experiencia, la actividad muscular varia al usar el exoesqueleto. Como resultado se obtuvo que el esfuerzo muscular es menor en todos los músculos al usar el exoesqueleto. Sin embargo, la actividad se mantiene por encima del 10% de esfuerzo muscular en promedio, lo que puede generar fatiga muscular si se mantiene durante una jornada de ocho horas. El análisis estadístico de diferencia de medias dio como resultado que no existe diferencia entre realizar la actividad con o sin exoesqueleto excepto para el musculo Flexor Carpi Radial. Por otra parte, al realizar el comparativo entre los dos grupos, expertos y novatos, se encontró que la actividad muscular de los expertos es mayor en un 1%. Cuando se realizaron pruebas estadísticas de comparación de medias entre este grupo se encontró igualdad de medias en seis de los ocho músculos. En conclusión, para la prueba de armado de andamio, hay esfuerzo muscular en el antebrazo y brazo para ambas muestras. Para disminuir el esfuerzo muscular se recomienda brindar herramientas que contribuyan a una disminución de este o rediseñar la tarea.

Determinación del índice de grano y del porcentaje cascarilla de los genotipos de cacao regionales FSV41, FEAR5 y FLE2 y genotipo universal CCN 51

Alberto García Jerez, Lucas Fernando Quintana-Fuentes , Edith Moreno Martinez — mar, 07 jun 2022 00:00:00 -0500

En este trabajo se han evaluado las características físicas del grano de cacao de gran importancia desde el punto de vista de productividad y rendimiento en el procesamiento industrial, como lo son el índice de grano y porcentaje de cascarilla de los materiales genéticos regionales FSV41, FEAR5 y FLE2 desarrollados por la Federación Nacional de Cacaoteros -Fedecacao-. Además, se utilizó como referencia material genético CCN51, es universal por sus características fenotípicas, se conocen ampliamente porque es cultivada en varias regiones del mundo. En Colombia la región con mayor producción de cacao es la denominada montaña santandereana, que se ubica entre los pisos térmicos cálido y templado donde se cultiva cacao entre los 200 a 1200 msnm. En los departamentos de Santander y Norte de Santander. El seguimiento y análisis de las dos variables se registró con la cosecha principal del 2019 para los fenotipos FSV41, FEAR5, FLE2 y se determinó el índice de grano y porcentaje de cascarilla de acuerdo con la metodología establecida en la Norma Técnica Colombiana NTC 1252 de 2021.

Evaluación de herramientas computacionales para análisis de sistemas fotovoltaicos

Luis A. Foronda-Gutiérrez, Adriana Trejos, Daniel Gonzalez-Montoya — mar, 07 jun 2022 00:00:00 -0500

En este artículo se presenta la comparación de algunas herramientas de simulación para sistemas fotovoltaicos. El análisis se realizó considerando cuatro criterios: histórico de citaciones, accesibilidad, amabilidad con el usuario y simulación. Cada uno de estos criterios incluye aspectos a los cuales se les asignaron puntajes. Finalmente, se realizó la ponderación de los puntajes para definir la herramienta computacional que con más ventajas y potencial de utilizarse en el contexto colombiano. Los programas para simulación de sistemas fotovoltaicos con más ventajas para la simulación de sistemas fotovoltaicos son el PVSyst y el PV*SOL. Tanto su interfaz, como la información arrojada en la simulación, las hacen herramientas muy completas para el análisis de producción de energía de este tipo de sistemas. Los programas de simulación son necesarios para el análisis de la operación de sistemas fotovoltaicos. Entre los más utilizados se encuentran: PVSyst, PV*SOL, SAM y RETScreen. La evaluación de las herramientas permitió identificar que PV*SOL es el programa con más ventajas y fortalezas.

Estimación de los límites aceptables de tolerancia del costo en ambientes de incertidumbre utilizando simulación de Monte Carlo

Víctor Javier Jiménez Carabali — mar, 07 jun 2022 00:00:00 -0500

Aunque las compañías estandarizan sus procesos para obtener productos estandarizados con costos estandarizados, es necesario establecer en qué momento una variación en el costo con respecto al estándar se considera tolerable y cuando deben ser emprendidas acciones correctivas, preventivas o de mejora. El considerar valores tolerables con respecto a un estándar genera la idea que, en vez de ser un valor definido, un estándar puede ser considerado como un intervalo del valor esperado del costo, por lo que valores de costo que pertenecen al intervalo se consideran toreables mientras que valores fuera de dicho intervalo deben generar medidas de intervención por parte de los tomadores de decisiones. Este artículo presenta una metodología que permite establecer el intervalo de tolerancia del costo para un producto. La metodología utiliza un modelo matricial basado en la lógica del costeo basado en actividades que incorpora la simulación Monte Carlo para representar la variabilidad inherente en cada uno de los procesos. La metodología fue aplicada en un caso de estudio en el sector transporte obteniendo como resultado el rango de valores estándar el cual sirve como base para la toma de decisiones tácticas y operativas dentro de la organización.

Desarrollo de software para determinar constantes ópticas en películas delgadas semiconductoras no homogéneas

mar, 07 jun 2022 00:00:00 -0500

En este trabajo se realizó el diseño y se desarrolló de una herramienta de software útil en el estudio de las propiedades ópticas de materiales semiconductores. Mediante este estudio es posible conocer si las películas delgadas semiconductoras no homogéneas sintetizadas son adecuadas para la fabricación de dispositivos semiconductores. Mediante el algoritmo desarrollado, basado en los métodos de Swanepoel, se logra estimar constantes ópticas de películas semiconductoras no homogéneas tales como: coeficiente de absorción (α), índice de refracción (n) y brecha de energía prohibida (E_g); además, se logra estimar la variación del espesor en ellas. Esta herramienta tiene como insumo la información en las curvas de transmitancia espectral resultantes de procedimientos experimentales. Se encontró que la herramienta propuesta ofrece un alto grado de confiabilidad y que, por tanto, se puede usar para estudiar las propiedades de películas delgadas semiconductoras que se utilicen en la fabricación de dispositivos semiconductores en diversas aplicaciones, entre ellas las energías limpias y renovables como son las celdas solares.

Remoción de colorantes azul brillante y violeta de metilo de soluciones acuosas utilizando cáscara de yuca (Manihot esculenta) modificada con ácido fosfórico

Alberto Ricardo Albis Arrieta, Esnaider Romero-Arteta, Jaime Vesga-Cohen — mar, 07 jun 2022 00:00:00 -0500

En este trabajo se evaluó la capacidad de la cáscara de yuca modificada con ácido fosfórico para remover violeta de metilo y azul brillante de soluciones acuosas. Se determinaron las mejores condiciones de temperatura (127 °C) y relación biomasa/H₃PO₄ (1:1) para la modificación de la cáscara de yuca, utilizando el método de índice de azul de metileno. Luego se evaluó la capacidad de adsorción de la cáscara de yuca seleccionada en la remoción de los colorantes azul brillante y violeta de metilo, encontrando valores de porcentaje de remoción y capacidad máxima de adsorción de 16.1 % y 0.00207 mmol/g para el azul brillante y 97.95 % y 0.0249 mmol/g para el violeta de metilo, logrando el equilibrio en 285 y 330 minutos, respectivamente. Los datos de la cinética de adsorción de cada uno de los colorantes se ajustaron a los modelos de pseudo primer orden y pseudo segundo orden: la adsorción de violeta de metilo fue mejor modelada por la ecuación de pseudo segundo orden, mientras que la representación de los datos de adsorción de azul brillante se ajustó más al modelo de pseudo primer orden. Para estudiar el equilibrio de adsorción, los datos se ajustaron a los modelos de Langmuir, Freundlich y Temkin, encontrándose que el modelo de Freundlich es el que mejor se ajusta a los valores experimentales. Los valores de n_f encontrados indican la favorabilidad en los procesos de adsorción de cada colorante. Por último, en el análisis termodinámico determinó que la adsorción de ambos colorantes se da de manera espontánea y además se ve favorecida con el aumento de la temperatura, evidenciando un proceso endotérmico.

Modelo de simulación para evaluación de políticas ambientales mediante la caracterización de la contaminación del aire en la ciudad de Bogotá usando dinámica de sistemas

Juan Manuel Sanchez Cespedes, Andres Gaona Barrera, David Leonardo Dallos Parra — jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

La mala calidad del aire en las grandes ciudades como Bogotá, debido a fuentes de emisión fijas y móviles de material particulado, afectan negativamente a los sistemas sociales, económicos y ecológicos de la ciudad. El crecimiento de la población es una de las principales causas que influye en la contaminación atmosférica. Por lo que se considera necesario analizar las relaciones causa-efecto de la contaminación, sus fuentes y los efectos en la población. Por tal motivo, desarrollar un modelo usando herramientas informáticas como dinámica de sistemas, las cuales pueden evaluar diferentes escenarios de políticas ambiéntelas, ayudaran a reducir los niveles de contaminación y mejorar la calidad de vida de la población. La metodología utilizada fue de tipo cuasiexperimental con enfoque cuantitativo, dividido en cuatro etapas, recolección de información, planteamiento del diagrama causal, desarrollo del modelo de simulación y evaluación de escenarios, se uso como herramienta de simulación el software Vensim®. Como resultado se encontró que las fuentes fijas y móviles altamente contaminantes ocasionan un incremento descontrolado del PM10. También se encontró que las tasas de conversión anual a tecnologías limpias deben ser del 10% anual o superiores para lograr una reducción del 50% en los niveles de PM10, al mediano y largo plazo. Las principales conclusiones fue determinar que el uso de tecnologías de simulación como dinámica de sistemas, son muy útiles para formular políticas ambientales más eficaces. La simulación presentó la necesidad de que las políticas ambientales deben ser políticas estructurales de largo plazo que no varíen en función del cambio de gobierno.

Un estudio comparativo de dos enzimas pectinolíticas en la licuefacción de la pulpa de copoazú (Theobroma grandiflorum) y extracción de fibra dietaría

jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

El copoazú (Theobroma grandiflorum) es un fruto amazónico con gran potencial económico, debido a su alto valor nutricional, siendo una fuente importante de ácido ascórbico y compuestos fénolicos. Su pulpa de alta viscosidad y acidez dificulta su procesamiento industrial. El presente estudio tiene como objetivo evaluar el efecto de la licuefacción enzimática con dos enzimas pectinolíticas comerciales (Rapidase Liq Plus y Rapidase Citrus Cloudy) a diferentes condiciones de temperatura (15 a 45 ºC) y tiempo de incubación (2 a 5 h) sobre las características fisicoquímicas del jugo y las propiedades tecnológicas del residuo de copoazú, bajo un diseño de superficie de respuesta. El mayor rendimiento (87.96 %) del jugo se obtuvo con la enzima Rapidase Liq Plus a 15 °C y durante 2 h de incubación. Mostrando el uso de enzimas hidrolíticas como una alternativa biotecnológica idónea para la adaptación fisicoquímica y reológica de la pulpa de copoazú, eliminando los problemas generados por el exceso de fibra y alta viscosidad. El residuo de copoazú tiene un alto contenido de fibra dietaría (42.48% en base húmeda). Además, presentó excelentes características como capacidad de hinchamiento (CH) (3.85 g de agua / g de materia seca) y capacidad de retención de agua (CRA) (3.94 g de agua/ g de materia seca). En consecuencia, el residuo de copoazú tiene aptitudes para ser utilizado como espesante e ingrediente funcional en productos alimentarios y farmacéuticos.

Priorización de áreas para alto volumen de carga y descarga. Caso: Santiago de Cali

Eduar Fernando Aguirre González — jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

El desarrollo económico-social de la región del valle del cauca fundamentalmente ha estado determinado por la actividad cafetera, azucarera y, además, por la producción agrícola de insumos para la agroindustria. Adicionalmente la ciudad de Cali posee diferentes zonas con actividades comerciales, residenciales, académicas y de salud, algunas clusterizadas y otras mezcladas entre sí. A partir del análisis territorial y el concepto de logística urbana, con ayuda de la combinación de metodologías de Análisis de Decisión Multicriterio (MCDA), como lo es Analytic Hierarchy Process (AHP) y Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS), este artículo de investigación pretende entregar un ranking de propuestas sobre zonas en la ciudad con posibilidades actuales y futuras de considerarse como una zona de cargue y descargue de alto volumen.

Modelos estadísticos inferenciales para relacionar los rechazos de un banco de pruebas en frio y los defectos de maquinado en los barrenos de ensamble de los árboles de levas

Mario Hernandez Nuñez, Angelica E. Bonilla-Blancas — jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

En la industria manufacturera es de gran importancia reducir las desviaciones de maquinado tan pronto como sea posible para evitar costos asociados con retrabajos. La definición de modelos matemáticos que predicen errores futuros en el maquinado de componentes de motores de combustión es una manera que ayuda a ahorrar tiempo y dinero en el proceso.

Este trabajo propone el análisis y establecimiento de correlaciones entre las desviaciones del maquinado en cabezas de cilindros y los rechazos de un banco de pruebas en frio en una empresa que produce automóviles. Para determinar las relaciones, se midió una muestra de cabezas y motores en un período de dos meses y mediante estadística inferencial se establecieron modelos estadísticos. Lo anterior fue con el fin de asegurar la calidad del producto e implementar una metodología en la empresa para solucionar problemas de manufactura.

Tecnologías de información y transferencia de conocimiento en pymes turísticas del Departamento de Caldas

Carlos Eduardo Marulanda, Marcelo Lopez, Andres Castaño — jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

El interés del presente artículo es la presentación de los hallazgos de la relación encontrada entre la transferencia de conocimiento y las tecnologías de información y comunicaciones, de las pymes del sector turístico del Departamento de Caldas. El estudio parte de la aplicación de un modelo de valoración de gestión del conocimiento, a 61 compañías operadoras del sector turístico del Departamento de Caldas. Partiendo de una investigación cualitativa, con un enfoque descriptivo exploratorio y correlacional. En cuanto al uso de TIC, es un hecho palpable, el avance de las pymes del sector turístico del Departamento de Caldas en el uso de este recurso como fundamento de la venta de servicios, productos y la transferencia de conocimiento al interior y exterior de las empresas. Se concluye que existe una positiva y significativa correlación entre la transferencia de conocimiento y las tecnologías de información y comunicaciones. Se espera con estos resultados se planteen estrategias que permitan el mejoramiento de estas compañías

Modelo matemático para la interacción competitiva entre células cancerosas vs sistema inmune con terapia de cáncer

Ruben Camargo, Jesús A. Mesa-Zora, Ignacio Barradas — jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

Se presenta un modelo matemático que consiste en un sistema de dos ecuaciones diferenciales ordinarias (EDO), que describen la interacción competición entre cáncer, sistema inmune y una terapia que para el presente artículo se asume como terapia fotodinámica que usa un nanocompuesto a base de TiO₂ modificado [Basante et. al. (2016),(2017)]. Se analizan las consecuencias del tratamiento en base al análisis de estabilidad del sistema dinámico, encontrando que es posible encontrar existen condiciones adecuadas para la eliminación del cáncer.

Arquitectura de un Framework de ciberseguridad inteligente basado en tecnología Blockchain para IIoT

Siler Amador Donado, Yeisón Isaac Lucio, Katerine Márceles — jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

Para las organizaciones hoy en día es muy importante contar con frameworks que puedan automatizar determinados procesos que repercuten en gastos adicionales para estas mismas y es que la automatización toma mucha importancia cuando los procesos están relacionados con la ciberseguridad, dado que es un tema crítico y que debe estar actualizado con las últimas novedades tecnológicas ya que con el pasar del tiempo van encontrando nuevas vulnerabilidades. Por lo anterior, en este trabajo se propone una arquitectura de un framework ciberseguridad basado en tecnologías emergentes que permita automatizar la generación de reglas y almacenar la información de alertas generadas por posibles intrusiones de forma íntegra a través del tiempo, todo esto haciendo uso de dispositivos IoT que se encuentran conectados y autenticados de forma segura en una Blockchain que almacena todo el listado de reglas y las posibles alertas generadas por determinadas intrusiones. De este modo las reglas serán generadas automáticamente por un algoritmo de Deep learning que se encuentra analizando el tráfico que el dispositivo IoT emite hasta la nube haciendo uso de un IDS que está monitoreando el tráfico que pasa por una determina red y lo guarda de forma temporal en el dispositivo hasta que este es enviado hasta la nube. Así mismo, también la arquitectura propone una capa de aplicación de la cual hacen parte los usuarios que podrán administrar los dispositivos IoT, así como también las configuraciones para su conexión con la Blockchain y de igual forma se podrán gestionar reglas y monitoreo del tráfico que se está recibiendo por parte de los dispositivos involucrados.

Algoritmo de inteligencia adaptable a un Framework de Ciberseguridad para IIoT

Katerine Márceles Villalba, Santiago Ordoñez Tumbo, Siler Amador Donado — jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

El internet industrial de las cosas (IIoT) ha tenido un crecimiento en los últimos años, que permite dar a conocer las recientes innovaciones tecnológicas y poder integrarlas entre sí, como lo son las ciudades inteligentes, entre otras aplicaciones como la salud, educación, tránsito y otras más, pero a su vez se cuenta con una problemática que es la seguridad, ya que últimamente se han registrado varios incidentes relacionados con IIoT, específicamente con las redes que manejan estas tecnologías como: los ISP(Internet Service Provider), lo cual hace necesario investigar soluciones inteligentes en ciberseguridad, las cuales aportan nuevos paradigmas que ayudarán en una solución satisfactoria (1). El objetivo de este trabajo fue proponer una técnica de inteligencia adaptable a un framework de ciberseguridad con la capacidad de solucionar los problemas de ciberseguridad en las redes de los dispositivos IIoT. Para el desarrollo de este se hace uso de la metodología investigación-acción (I-A), la cual consiste en unir la teoría con la práctica de tal forma que el investigador pueda sacar conclusiones acertadas sobre las prácticas realizadas. Debido a que este tipo de metodología busca solucionar problemas concretos en una comunidad específica logrando entender e interpretar continuamente para mejorar a partir de ellas (2). Se ha encontrado que existe una gran variedad de técnicas de inteligencia como Deep Learning (aprendizaje profundo), que obtuvo un puntaje muy alto en la caracterización que se realizó por sus grandes posibilidades a la hora de integrar el algoritmo al ámbito de la ciberseguridad, se identificó que se encuentran muy poco caracterizados; sin embargo, en la investigación inicial que se hizo, se obtuvo como resultado el cómo trabajar con esta tecnología y cómo poderla adaptar a la ciberseguridad.Existen diferentes formas de analizar y dar seguridad a los datos en la red, una de esas son las técnicas de aprendizaje, en esta investigación se identificaron varias técnicas que con sus respectivos algoritmos proporcionaron las bases para la adaptabilidad con un framework relacionado con tecnologías IIoT.

Caracterización mecánica de un material compuesto cedro rojo - polietileno de baja densidad

vie, 01 jul 2022 00:00:00 -0500

El uso de fibras naturales como material de refuerzo en materiales compuestos se ha convertido en tendencia mundial, sin embargo, es muy limitado el uso, y aun menor la producción de estos materiales a escala local. En el presente trabajo se realiza un análisis experimental para determinar el comportamiento de las propiedades mecánicas de la mezcla de polietileno de baja densidad con materia vegetal, en específico la resistencia máxima real a tensión, compresión y flexión, además se evalúa la influencia de la variación de los elementos constituyentes del compuesto y la procedencia de la madera vegetal.

Perspectivas sobre el impacto ambiental de las actividades antropogénicas y la generación de residuos sólidos en playas del caribe colombiano

Estefany Pimienta Serrano, Carlos Pacheco-Bustos — jue, 26 may 2022 00:00:00 -0500

La zona costera, es un área estratégica que soporta una gran diversidad de ecosistemas dentro de estos uno de los de mayor importancia y uso son las playas, sin embargo, el aprovechamiento y la explotación de estos recursos en formas variadas (turismo, pesca, agricultura, asentamientos humanos), han generado como consecuencia impactos ambientales como la contaminación por Residuos Sólidos (RS), la modificación de los paisajes, el deterioro en la calidad de los cuerpos de agua, la sobreexplotación de los recursos costeros, además del tráfico de la fauna y flora propia de estos ecosistemas, esta situación no solo se ha convertido en un problema a nivel ambiental, sino que también afecta la estética y el desarrollo económico de las comunidades asentadas en estas áreas. Con esta revisión se pretende evaluar el estado actual del arte en esta temática para el Caribe colombiano, identificando las principales problemáticas que aquejan a las playas de esta región del país, con el fin de dar a conocer la problemática e impulsar el desarrollo de herramientas que permitan una planificación eficiente de las zonas costeras y un desarrollo sostenible de las actividades socioeconómicas a lo largo de nuestras playas.