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Evaluación de nanofibras de celulosa como aditivo para el curado interno y durabilidad del hormigón.
(Universidad de Concepción, 2026) Andia Vargas, Benjamín Andrés; Merino Quilodrán, Luis Enrique
El hormigón es el material de construcción más utilizado a nivel mundial, pero enfrenta importantes desafíos de durabilidad debido a la fisuración temprana y al curado interno deficiente, lo que facilita la penetración de agentes agresivos como los cloruros. Simultáneamente, la industria cementera requiere adoptar prácticas sostenibles orientadas a la economía circular. En este contexto, el presente trabajo tiene como objetivo principal evaluar el comportamiento mecánico y de durabilidad del hormigón utilizando nanofibras de celulosa (NFC) obtenidas del reciclaje de sacos de cemento posconsumo, con el fin de utilizarlas como agentes de curado interno y densificación microestructural. Para lograr este objetivo, se confeccionaron mezclas de hormigón incorporando NFC de tamaño grande (TG) y pequeño (TP) en concentraciones restrictivas de 0,05% y 0,1% respecto a la masa del cemento, contrastándolas con una mezcla patrón. En estado fresco, la adición redujo la docilidad entre un 20% y 30% en las dosis del 0,05%. En estado endurecido, la mezcla NFC-TG al 0,05% logró incrementar la resistencia a la compresión en hasta un 16,5% a los 28 días y reducir la sorptividad capilar en un 32%. Sin embargo, el análisis termogravimétrico (Pérdida por Ignición, LOI) arrojó grados de hidratación mayoritariamente negativos en comparación al hormigón patrón (alcanzando variaciones de hasta -8,1% a los 28 días). A partir de la discusión de estos resultados, se concluye que las NFC no mejoran la composición química de la matriz mediante curado interno, ya que su alta capacidad hidrofílica genera aglomeraciones que retienen el agua y frenan la hidratación periférica del cemento. El éxito y aumento de resistencia radican en un mecanismo de refuerzo físico-mecánico: las nanofibras dispersas actúan como un puenteo estructural tridimensional (crack bridging) que enlaza microfisuras, absorbe energía de fractura y densifica los poros capilares. Por tanto, el uso de NFC-TG al 0,05% es una innovación viable para el refuerzo físico del hormigón, condicionado a estrictos protocolos de homogeneización.
Evaluación experimental de las propiedades físico-mecánicas y ambientales de suelo comprimido estabilizado con lignina Kraft.
(Universidad de Concepción, 2025) Alvial Vildósola, Benjamín Antonio; Merino Quilodrán, Luis Enrique
En el contexto de la reducción de la huella de carbono en el sector de la construcción, el uso intensivo de hormigón armado, albañilería cerámica y estabilización de suelos con cemento y cal se reconoce como una fuente relevante de emisiones de CO₂. Como alternativa, los bloques de suelo comprimido se presentan como una solución de menor impacto energético, siempre que se garantice un desempeño mecánico adecuado. En este marco, la lignina Kraft, subproducto masivo de la industria papelera, surge como agente no convencional con potencial para valorizar un residuo industrial y aportar a la economía circular. Esta memoria tiene por objetivo evaluar experimentalmente las propiedades físico-mecánicas y ambientales de suelo comprimido estabilizado con lignina Kraft, comparando su desempeño con mezclas estabilizadas con cemento y con tecnologías constructivas de uso habitual. La metodología contempló la caracterización de suelos provenientes de la Universidad de Concepción y del sector Nihuinco. Se realizaron ensayos de hidratación de cemento y cal para definir rangos óptimos de relación agua/ligante y se preparó una solución alcalina para favorecer la incorporación de lignina Kraft. Posteriormente, se aplicó el ensayo Proctor modificado a mezclas suelo–lignina, determinando humedad óptima y densidad seca máxima. Con estas condiciones se confeccionaron probetas cilíndricas de suelo Nihuinco estabilizadas con 5 % de cemento, 5 % de lignina Kraft y una mezcla patrón sin estabilizante, ensayadas a compresión en edades tempranas. En paralelo, se estimó la huella de carbono de bloques de suelo–lignina, suelo–cemento, hormigón y albañilería cerámica. Los resultados muestran que las probetas con 5 % de lignina Kraft alcanzan resistencias a la compresión del orden de 0,50 MPa, superiores a las obtenidas con 5 % de cemento (0,44 MPa) y mayores que el patrón sin estabilización (0,34 MPa). Evidenciando que la lignina mejora la cohesión y el comportamiento mecánico de un suelo limoso, incluso frente a un estabilizante convencional bajo la misma dosificación. Desde el punto de vista ambiental, el bloque de suelo–lignina presenta un balance de carbono negativo, es decir, captura más CO₂ del que emite, mientras que el bloque de suelo sin lignina, el hormigón y la albañilería cerámica exhiben emisiones varias veces superiores. En conjunto, estos resultados permiten concluir que la lignina Kraft se perfila como un estabilizante no convencional, técnica y ambientalmente atractivo, para unidades de suelo comprimido, constituyendo una alternativa sustentable frente a soluciones constructivas tradicionales.
Procedimiento para la selección de desvíos ante la interrupción de tráfico en puentes por mantención.
(Universidad de Concepción, 2025) Rodríguez Opazo, Joaquín Andrés; Echaveguren Navarro, Tomás Benjamín
Los puentes constituyen elementos críticos dentro de las redes viales. Por tanto, el cierre de estos compromete la conectividad de la red vial y genera consecuencias económicas y sociales significativas. Frente a estas contingencias, las agencias viales implementan desvíos mediante rutas alternativas o soluciones temporales como puentes modulares provisorios. Sin embargo, la selección del escenario de desvío más conveniente carece de procedimientos que consideren aspectos topológicos, operativos, técnicos y económicos. El presente trabajo desarrolla un procedimiento que permite clasificar y seleccionar escenarios de desvío ante la interrupción programada de un puente por actividades de mantención. El procedimiento considera modelos tanto para la identificación de escenarios de desvíos como para la estimación de los costos involucrados en cada escenario. Estos modelos se integran en el procedimiento mediante algoritmos que fueron desarrollados con la finalidad de permitir una correcta aplicación del procedimiento. La aplicación del procedimiento a un caso de estudio permitió evidenciar su coherencia y aplicabilidad, al identificar el escenario de desvío con menor costo total. En síntesis, la investigación desarrolla una herramienta integral para el fortalecimiento de la gestión de la infraestructura vial, basada en un procedimiento estandarizado y con algoritmos que facilitan a los analistas la estimación de los costos involucrados en cada escenario de desvío y, por tanto, la selección del escenario de desvío más conveniente en términos técnicos, operativos y económicos.
Evaluación del impacto de las características de la madera y la generación de TSS/ADt en el proceso de cocción SF2.
(Universidad de Concepción, 2025) Rodríguez Neira, Javiera Soledad; Pereira Soto, Miguel Ángel; Jiménez Concepción, Romel Mario
El presente estudio evalúa el impacto de las características de la madera sobre la generación de Tonelada Sólido Seco por tonelada de celulosa producida en el proceso de cocción de la línea Santa Fe 2 (SF2) de CMPC, orientada a la producción de celulosa de fibra corta. El problema se asocia a variaciones del indicador de TSS/ADt, cuyo aumento puede elevar la carga de sólidos hacia evaporadores y desencadenar problemas de balance en el ciclo de recuperación química. Se integra una revisión bibliográfica para sustentar el efecto de variables de madera y proceso, un levantamiento del estado de la planta mediante visitas y reuniones con áreas operacionales y laboratorios, además de un análisis de datos operacionales que incluye etapas de depuración, cálculo de indicadores y aplicación de herramientas estadísticas (estadística descriptiva, correlaciones y pruebas de hipótesis para la comparación entre periodos). Finalmente, se estructura un modelo causal que describe cómo las propiedades de la madera influyen en variables operacionales, generando cambios en las variables de resultado del área Los resultados muestran que el año 2023 constituye un periodo estable y comparable con 2025 en términos de ritmos de producción, sin diferencias estadísticamente significativas, lo que permite utilizarlo como línea base para interpretar cambios posteriores. En la evolución temporal del indicador, se observa una disminución sostenida de TSS/ADt hasta 2023 y un aumento leve pero consistente en 2024-2025, lo que se interpreta como el establecimiento de una nueva condición operacional asociada a decisiones y ajustes dentro de la operación, más que a un evento específico. El modelo causal propuesto sugiere que la relación entre las propiedades de la madera y la generación de TSS/ADt se manifiesta principalmente de forma indirecta, al condicionar variables operacionales del digestor, como factores de hidráulicos y el control de severidad, las cuales inciden en el desempeño del proceso. Por último, se recomienda fortalecer el monitoreo y seguimiento de variables críticas de materia prima y operación, tales como la humedad y densidad básica de la madera, junto con parámetros operacionales como la temperatura de cocción y los factores de extracción y recirculación, por su influencia directa en las variables de respuesta del sistema. Adicionalmente, se sugiere aumentar la frecuencia de medición del indicador orgánico/inorgánico para integrarlo de forma sistemática al control y análisis operacional. Finalmente, se propone incorporar la recomendación del fabricante del digestor para obtener un valor más representativo y consistente con el desempeño real.
Análisis de la infiltración en la cuenca del río Carampangue.
(Universidad de Concepción, 2026) Ríos Soto, Yerson Alejandro; Link Lazo, Óscar Eduardo; Orellana Muñoz, Felipe Alexis
Se analiza la infiltración en la cuenca del río Carampangue a partir de una caracterización de suelos y ensayos de infiltración realizados mediante anillo simple. Los valores de infiltración medidos se usaron para ajustar la ecuación de Green-Ampt modificada por Ogden y Saghafian (1997) para incorporar la redistribución de humedad y considerar así la variación temporal de la infiltración durante una tormenta. Se caracterizó la lluvia mediante el análisis de medición de 19 estaciones meteorológicas instaladas en la cuenca y/o sus alrededores. Se realizó un balance entre la lluvia y la infiltración a una escala de tiempo subhoraria para calcular la generación de escorrentía superficial durante una tormenta. Los resultados muestran una marcada influencia del efecto orográfico en la distribución espacial de las precipitaciones. Asimismo, se observa una variabilidad importante en la infiltración, por ejemplo, en Bajo Cifuentes se encontraron tasas de infiltración superiores a 300 mm/h, mientras que en Trongol Alto se encontraron valores cercanos a 11 mm/h, atribuidos principalmente a la compactación superficial de los suelos. El balance hídrico permitió estimar la generación de escorrentía en función de la humedad antecedente y características del suelo, aportando una herramienta útil para la gestión hidrológica y el diseño de obras hidráulicas.
Detección temprana de melanoma mediante visión computacional en dispositivos móviles.
(Universidad de Concepción, 2025) Ríos Adasme, Vicente Ignacio; Vidal Miranda, Mabel Angélica
El melanoma cutáneo representa un desafío crítico de salud pública, en el que la supervivencia del paciente está relacionada al diagnóstico precoz. Sin embargo, la brecha entre la creciente incidencia de la patología y la disponibilidad de especialistas dermatológicos genera tiempos de espera que comprometen el pronóstico. Esta memoria aborda dicha problemática mediante el desarrollo de un sistema de detección dermatológica basado en Inteligencia Artificial y Visión Computacional, diseñado para operar en dispositivos móviles bajo el paradigma de Edge AI, garantizando así la privacidad de los datos y la disponibilidad en zonas sin conectividad. Se utilizaron múltiples fuentes de referencia internacional, integrando los datasets ISIC (ediciones 2018, 2019 y 2020), HAM10000 y el Melanoma Skin Cancer Dataset. Para mitigar el desbalance de clases de los datos médicos, se aplicó una estrategia de preprocesamiento basada en Random Undersampling, obteniendo un corpus de entrenamiento balanceado (ratio 3:1) de 73.448 imágenes dermatoscópicas. A nivel de modelo, se implementó una red EfficientNetV2-M optimizada mediante Transfer Learning en un entorno PyTorch con aceleración GPU. Finalmente, para superar las barreras de implementación móvil, el modelo fue exportado al estándar ONNX (Open Neural Network Exchange). Esto habilitó la inferencia local eficiente mediante ONNX Runtime, logrando una precisión de 97,79 %.
Desarrollo de una herramienta demodelamiento para optimizar el plan de preparación minera en MCHS.
(Universidad de Concepción, 2025) Rebolledo Mardones, Carlos Javier; Gómez Puigpinos, René Esteban; Nelis Suazo, Gonzalo Ignacio
El estudio presenta una herramienta integrada para apoyar la planificación minera, desde el área de preparación minera en la mina Chuquicamata Subterránea, pensada para transformar el diseño en un plan ejecutable y trazable. La solución se organiza en tres piezas que trabajan juntas: (i) un agendamiento tipo RCPSP que ordena las labores de preparación según sus duraciones, precedencias y límites de capacidad, y con ello arma un plan base factible; (ii) un simulador operativo por turnos que baja ese plan a la realidad del interior mina, incorporando ventanas de ventilación y tronadura, compatibilidades entre labores y traslados de equipos entre niveles, además de la variabilidad de tiempos; y (iii) un referente de alcance máximo construido desde la lógica de las tronaduras y rendimientos típicos, que sirve como cota práctica para dimensionar la carga mensual y contrastar lo planificado. Con este conjunto, la planificación de preparación queda ordenada y verificable, y sus resultados se pueden usar directamente en terreno. La herramienta se apoya en una interfaz gráfica que centraliza parámetros (frentes, recursos, calendarios y reglas), valida consistencia mínima y produce salidas estandarizadas: plan de avance mensual, programación por turnos, reportes con trazabilidad de asignaciones y exportaciones espaciales (DXF/GLB). El caso de estudio se acota a macrobloques y horizonte de corto plazo con mayor incidencia operacional. La evaluación compara planes generados con planes existentes y ejecución real a través de métricas simples y trazables, identificando desalineaciones, cuellos de capacidad y holguras temporales antes de su ocurrencia en terreno. En la práctica, la herramienta permitió dejar atrás planillas sueltas y trabajar con un plan único, trazable y fácil de revisar. El Plan de Actividades Mensual propuesto (PAM propuesto) fue más certero frente a lo que ocurrió en terreno: presentó desvíos menores respecto del avance real, anticipó cuellos de capacidad y ordenó mejor la asignación por turnos. Pensando en su adopción, la plataforma reúne a ingeniería y operación sobre la misma base de información (PAM, turnos y DXF/GLB), con visibilidad compartida y margen para acordar ajustes antes de que aparezcan los problemas. Además, el modelo mostró una desviación promedio cercana al 7,8% (versus ~14,3% del PAM SGP), y abril fue el mes de mejor ajuste, con una brecha prácticamente nula (≈1 m) respecto del avance real. Con esta base, el enfoque puede replicarse y escalarse a otros sectores de la mina sin cambiar la forma de trabajar.
Dimensionamiento de un sistema BESS en S/E Punta Verde con redundancia a Datacenter SCL4.
(Universidad de Concepción, 2026) Ravanal Herreros, Sebastián Alejandro; Roa Sepúlveda, Claudio Andrés
En la memoria de título se desarrolló un estudio orientado a evaluar la incorporación de un sistema BESS en la S/E Punta Verde, con el objetivo de garantizar la continuidad operativa y la redundancia requerida para el datacenter SCL4. El proyecto se enmarca en el DS N°37/2021, que declaró la obra como necesaria y urgente para el sistema de transmisión. El análisis se realizo mediante un estudio conceptual de ingeniería, considerando criterios de despacho en el mercado spot y requerimientos de confiabilidad del datacenter. Se aplicaron modelaciones por escenarios y simulaciones dinámicas, evaluando la capacidad del BESS para absorber ciclos de carga y descarga, junto con la evaluación de desempeño frente a distintas condiciones de penetración de ERV y escenarios de expansión. Los resultados demostraron que el BESS puede operar en la mayoría de los escenarios actuales y en todos los escenarios futuros con expansión, reduciendo la carga en elementos críticos hasta un 40%. Asimismo, las tres topologías de conexión evaluadas confirmaron la capacidad del sistema para cumplir con la confiabilidad mínima exigida de 99,98%, asegurando la redundancia operativa del datacenter SCL4.
Simulación de caving en FLAC3D tras Fracturamiento Hidráulico.
(Universidad de Concepción, 2025) Quiroz Vargas, Cristóbal Andrés; Gómez Puigpinos, René Esteban
Debido al agotamiento de los recursos superficiales, la minería subterránea se vuelve cada vez más común. Esto trae consigo nuevos desafíos geomecánicos, tales como los cambios en los esfuerzos a los que está sometida la roca, cambios en la operatividad de la mina, o bien, cambios en la mineralogía presente. Dichos cambios en la roca se hacen muy notables cuando se llega a una cota muy baja con respecto a la topografía, pudiendo encontrar una roca de una dureza muy superior en comparación con la roca más superficial. Este fenómeno dificulta la extracción mediante el método de Block/Panel Caving, debido a la forma en la que funciona el mismo, dependiendo de la gravedad y del desconfinamiento de la roca para permitir que esta fluya a través de los puntos de extracción; lo que se ve dificultado cuando se trata de una roca de muy buena calidad geotécnica. Es esta la razón por la que se vuelve común el uso del preacondicionamiento de la roca. El fracturamiento hidráulico (FH) es un método de preacondicionamiento del macizo rocoso, el cualconsiste en inyectar agua a través de perforaciones, a una presión tal que logre fracturar la roca. De este modo, se obtendrá una roca de menor calidad, la cual facilitará el hundimiento de esta durante la operación. La presente investigación busca simular el comportamiento del cave-back tras la aplicación de fracturamiento hidráulico con un ángulo o manteo con respecto a la horizontal, con el fin de predecir el comportamiento de este en presencia de fracturas. Para esto se definieron cinco casos de estudio, los cuales variaron el ángulo de la zona fracturada. El primero corresponde a una zona fracturada con un manteo de 80°, el cual no mostró una mejora en las velocidades de propagación de caving. El caso dos, similar al primero, corresponde a dos zonas de preacondicionamiento con un manteo de 80°; dicho caso fue el que mostró la mayor velocidad de propagación, conectando con la topografía al tercer mes de producción. El tercer caso corresponde a una zona de fracturamiento con un manteo de 30°, siendo este el peor de los 5 casos, donde no solo se dificultó la propagación del hundimiento, sino que también se colgó el cave-back. Finalmente, los casos 4 y 5, corresponden a 1 y 2 zonas de FH respectivamente con un manteo de 0° con respecto a la horizontal; estos casos mostraron un comportamiento similar en cuanto a la propagación del caving, en el cual se notó un aumento repentino de la velocidad al llegar a la zona fracturada. Estos comportamientos se atribuyen a dos factores principalmente: la degradación de la roca producto del preacondicionamiento, donde los casos con una mayor velocidad o facilidad para propagar el caving contaban con 2 zonas de fracturas; o bien, el manteo de la zona a la cual se le aplicó el fracturamiento hidráulico, este último factor se puede explicar al analizar el comportamiento en los casos 1 y 3. Ambos casos contaron con una única zona de preacondicionamiento, sin embargo, la diferencia en la altura del caveback luego de 12 meses de producción fue muy favorable para el primer caso -una zona con un manteo de 80°-.
Análisis comparativo del costo de la dieta mediterránea en Chile.
(Universidad de Concepción, 2025) Quiñinao López, Mauro Javier; Jensen Castillo, María Magdalena
Chile enfrenta una alta prevalencia de enfermedades crónicas asociadas a la mala alimentación. La Dieta Mediterránea (DM) es un modelo alimentario reconocido por sus beneficios para la salud, pero su viabilidad económica en el contexto nacional es incierta. Esta investigación tuvo como objetivo principal realizar un análisis comparativo del costo de una Canasta Básica Mediterránea (CBM) adaptada a Chile frente a la Canasta Básica de Alimentos (CBA) oficial. Para ello, se diseñaron tres variantes de la CBM (original, invierno y verano) en colaboración con nutricionistas, para tres regiones representativas del territorio nacional: Arica y Parinacota, Biobío y Metropolitana. La recolección de precios se realizó mediante un cruce de fuentes de datos oficiales (ODEPA, SERNAPESCA) y un levantamiento en terreno, procesando la información con herramientas de inteligencia de negocios como Power BI. Se comparó el costo mensual final de las canastas y se analizó la incidencia de cada grupo de alimentos en el precio. Los resultados demuestran que la CBM, incluso en su versión más económica ($127.713 al mes), es significativamente más costosa que la CBA oficial ($70.065 en marzo del 2025). Se identificaron importantes disparidades regionales, siendo la Región de Arica y Parinacota la de mayor costo ($168.859 en su versión original). El análisis de la composición reveló que los segmentos de "Frutas y Verduras" y "Pescados y Mariscos" son los principales impulsores del costo. Se concluye que el elevado costo de la CBM representa una barrera de acceso fundamental para una parte importante de la población chilena, especialmente si se considera la pobreza desde una perspectiva multidimensional. Además, se critica la metodología de la CBA oficial, que presenta una doble debilidad: primero, carece de todo criterio de calidad nutricional al centrarse exclusivamente en la suficiencia calórica; y segundo, su cálculo fraccionado omite barreras económicas que imponen los formatos de venta comercial (costo por envase), subestimando el desembolso inicial necesario para los hogares. Se recomienda que las políticas públicas de seguridad alimentaria consideren la calidad nutricional y realidades territoriales para promover dietas saludables de manera equitativa.
Modelos de aprendizaje automático para la predicción de extensión del periodo de hospitalización en pacientes cardiacos.
(Universidad de Concepción, 2026) Orellana Melo, José Miguel; Figueroa Iturrieta, Rosa Liliana
El tiempo de estancia hospitalaria constituye un indicador clave para la gestión clínica, al estar directamente asociado al uso de recursos, los costos de atención y la calidad asistencial. En el contexto de las enfermedades cardiovasculares (una de las principales causas de hospitalización en población adulta mayor), la predicción temprana de estancias hospitalarias prolongadas resulta especialmente relevante para la planificación de camas y la optimización de la atención en sistemas de salud. Esta Memoria de Título tiene como objetivo desarrollar y evaluar un enfoque metodológico para la predicción de estancias hospitalarias prolongadas en pacientes cardíacos, utilizando datos del Cardiovascular Health Study (CHS). El conjunto de datos integra información demográfica, signos vitales, resultados de laboratorio y el historial clínico del paciente, incluyendo códigos de diagnóstico y procedimientos codificados según el estándar CIE-9. La metodología propuesta se estructura en varias etapas. En primer lugar, se realiza la preparación del set de datos y la definición de la variable objetivo Length of Stay (LOS), formulando el problema como una tarea de clasificación binaria. Posteriormente, se implementa un pipeline de preprocesamiento diferenciado para variables numéricas y categóricas, incorporando técnicas de imputación múltiple, tratamiento de valores extremos, transformaciones de distribución y estandarización. Para abordar la alta dimensionalidad de los códigos clínicos, se propone un modelado basado en tópicos latentes mediante factorización de matrices no negativas (NMF), que permite condensar la historia clínica del paciente en un conjunto reducido de variables interpretables. Adicionalmente, se diseñan variables derivadas orientadas a capturar la carga diagnóstica y la recurrencia hospitalaria. El entrenamiento de los modelos se realiza mediante una comparación de distintos modelos de aprendizaje supervisado, utilizando validación cruzada estratificada y el F1-score como métrica principal. A partir de esta etapa, se selecciona y se optimiza un modelo XGBoost mediante una búsqueda aleatoria de hiperparámetros, cuyo desempeño final se evalúa sobre un conjunto de prueba independiente, obteniendo un valor AUC de 0,78 y exactitud de 0,74. El análisis se complementó con técnicas de interpretabilidad basadas en la importancia de características y valores SHAP.
Factibilidad de obtención de un sistema equivalente del sistema eléctrico nacional en ambiente POWERFACTORY.
(Universidad de Concepción, 2026) Opazo Mellado, Luis Alejandro; Roa Sepúlveda, Claudio Andrés
El presente documento se expone la Memoria de Título, cuyo objetivo principal es evaluar la factibilidad de determinar un equivalente del Sistema Eléctrico Nacional (SEN) de Chile con una restricción de 50 nodos como máximo en ambiente PowerFactory DigSilent. En una primera etapa, se llevó a cabo una revisión internacional de métodos utilizados para la obtención de equivalentes dinámicos en sistemas eléctricos de gran escala. Este análisis incluyó la recopilación y evaluación de diversas metodologías de reducción de sistemas dinámicos de potencia, con el fin de identificar aquellas técnicas que podrían ser aplicables a la reducción del SEN. Posteriormente, se desarrolló un estudio del Sistema Eléctrico Nacional, en el cual se identificaron las principales tensiones de operación (500kV, 220kV, 154kV, 110kV), así como las principales plantas de generación y los centros de distribución asociados a grandes bloques de cargas. A su vez se realizó la aplicación de un método de reducción al Sistema Eléctrico Nacional, obteniendo un modelo reducido de éste. Además, se realizó una contrastación entre el comportamiento del sistema original y el sistema Equivalente reducido. Por último, se dan a conocer los resultados del estudio y conclusiones obtenidas del análisis posterior al desarrollo de la presente memoria. Como resultado del trabajo realizado, se logró obtener un sistema equivalente reducido que presenta un comportamiento similar al sistema original como por ejemplo en la distribución de la demanda energética en las barras, las variaciones de tensión presentes en las barras del sistema de 500 kV, configuración de los equipos que conforman el diseño del modelo creado, la demanda y generación energética obtenida en el sistema equivalente reducido, cumpliendo con la restricción de nodos establecida. Esto permite validar la factibilidad de aplicar metodologías de reducción al SEN, facilitando su análisis y simulación sin comprometer significativamente la precisión de los resultados.
Electrodos EN/NiFe-LDH para la producción de hidrógeno: efectos de los iones del agua de mar y la concentración alcalina en su eficiencia y estabilidad.
(Universidad de Concepción, 2026) Olave Rodríguez, Sergio Ariel; Carrasco Carrasco, Claudia Andrea; Núñez Gutierrez, Javier
En este trabajo se abordó uno de los principales desafíos de la electrólisis de agua de mar: la presencia de iones que deterioran los electrodos y reducen la eficiencia del proceso. Considerando que aproximadamente el 96,5 % del agua disponible a nivel global corresponde a agua salada, y que el uso de agua dulce implica costos energéticos y ambientales asociados a su purificación, la electrólisis directa de agua de mar surge como una alternativa tecnológicamente relevante para la producción de hidrógeno verde. El objetivo de esta memoria de título fue evaluar el desempeño de electrodos de espuma de níquel recubiertos con hidróxido doble laminar de níquel y hierro (EN/NiFe-LDH) frente a los principales iones presentes en el agua de mar (Cl-, Br-, Ca2+, Mg2+ y SO42-), tanto de forma individual como combinada, y bajo distintas concentraciones de KOH (1-7 mol L-1). Los electrodos fueron sintetizados mediante un método hidrotermal y caracterizados mediante voltametría cíclica, espectroscopía de impedancia electroquímica, ensayos de estabilidad a 10 mA durante 50 h, análisis iónico por ICP-OES y microscopía electrónica con mapeo elemental. En 1 M KOH, el Ca2+ fue el ion con mayor impacto negativo sobre el desempeño electroquímico del electrodo. El potencial de inicio de la reacción de evolución de oxígeno (REO) aumentó desde 1,564 V vs. ERH en la solución base hasta 1,578 V vs. ERH en presencia de Ca2+, con un desplazamiento de ≈14 mV, el mayor entre todas las especies evaluadas. Este efecto se mantuvo durante los ensayos de estabilidad, donde el Ca2+ generó un incremento de potencial cercano a 30 mV tras 50 h de operación, mientras que la solución base y la solución con Mg2+ mostraron variaciones prácticamente nulas (0-2 mV). Al aumentar la alcalinidad a 3 M y 5 M KOH, el impacto de los iones del agua de mar se redujo de forma consistente, observándose potenciales de inicio de la REO más bajos (1,484 V vs. ERH en 5 M) y variaciones de potencial inferiores a 10 mV después de operación por 50 h, incluso en presencia de Ca2+ y en agua de mar real. Los análisis por ICP-OES realizados al electrolito mostraron que las concentraciones de Mg2+ y Ca2+ disminuyen principalmente durante la etapa de decantación con KOH, mientras que la electrólisis genera variaciones adicionales menores. Los iones SO42+, Na+ y K+ permanecieron mayoritariamente en solución. Tras los ensayos electroquímicos se detectaron trazas de Fe (13-16 mg L-1), asociadas a una disolución superficial leve del recubrimiento, sin detección apreciable de Ni, lo que confirma la buena estabilidad estructural del NiFe-LDH bajo las condiciones evaluadas. En conjunto, los resultados muestran que operar con 5 mol L-1 de KOH ofreció el mejor equilibrio entre disminución del potencial de inicio, estabilidad electroquímica y viabilidad operacional, mitigando de manera efectiva los efectos adversos de los iones del agua de mar y posicionando a los electrodos EN/NiFe-LDH como una alternativa robusta y prometedora para la electrólisis directa de agua de mar.
Impacto de los métodos de mezcla en las reservas extraíbles en operaciones de panel caving.
(Universidad de Concepción, 2026) Muñoz Soto, Pablo Andrés; Gómez Puigpinos, René Esteban; Castro Ruiz, Raúl Luis
Los métodos de explotación subterránea han experimentado un aumento en la profundidad de sus operaciones, principalmente en métodos de Block y Panel Caving, los cuales se caracterizan por requerir una alta productividad. Esto ha presentado una serie de cambios en las características del macizo rocoso bajo condiciones geomecánicas complejas y con leyes cada vez más bajas en las reservas minerales. En este contexto, uno de los principales desafíos es la correcta estimación del flujo gravitacional del material dentro de las columnas de extracción, debido al impacto directo que tiene sobre la dilución, ley media y por consecuencia en la valorización económica del proyecto. El presente estudio tiene como objetivo evaluar el comportamiento de distintos algoritmos de mezcla utilizados en la simulación de flujo gravitacional en operaciones de caving para analizar su impacto en la estimación de reservas extraíbles y en los indicadores económicos de la planificación minera. Para ello, se analizó una operación subterránea real operada por el método de panel caving. La metodología de trabajo considera la factibilidad de integración del software Flowsim BC dentro del entorno de planificación minera Geovia Gems PCBC, la cual no fue factible, junto con el uso de herramientas como CA3D basado en autómatas celulares y la implementación del algoritmo Marker Mixing basado en trazadores. Esto con el fin de analizar los resultados y cuantificar el impacto en la ley media, dilución y la valorización económica del proyecto bajo distintos escenarios de mezcla. Los resultados evidencian errores bajo el 5% en la estimación de la ley media, con diferencias en la forma en que cada algoritmo representa los mecanismos de flujo y mezcla, en este caso, Flowsim presentó un error del 2.58% logrando replicar correctamente el flujo preferencial al incorporar el efecto del cave back, aunque en periodos finales tiende a sobreestimar la ley al no simular de manera adecuada el rilling superficial. Por otra parte, CA3D mostró un error del 4.88% lo que evidencia limitaciones en periodos iniciales debido a la ausencia de una geometría definida para las columnas de extracción. Finalmente, Marker Mixing presentó un error del 4.01% caracterizado por una incorporación agresiva de material externo en el año 2023. Estas diferencias impactan en la dilución y el VAN proyectado, alcanzando diferencias de hasta 58 MMUS$ entre los escenarios. Los resultados permiten concluir que la selección y calibración del algoritmo de mezcla tienen un impacto significativo en la estimación de las reservas y en la toma de decisiones en la evaluación de proyectos de panel caving.
Evaluación técnica, económica y ambiental del tratamiento de efluentes de blanqueo de celulosa mediante ozonización.
(Universidad de Concepción, 2012) Arriagada Araya, Miguel Angel; Zaror Zaror, Claudio Alfredo
Los efluentes de blanqueo de celulosa Kraft contienen una gran cantidad de compuestos tóxicos de baja degradabilidad, por lo tanto es de suma importancia desarrollar mediante técnicas de oxidación avanzada alternativas para depurar los efluentes líquidos provenientes de las operaciones de blanqueo. En este trabajo se plantea evaluar técnica, económica y ambientalmente el uso de ozono para depurar efluentes ácidos y alcalinos de blanqueo de pulpa celulósica de pino. Para ello, se estudió el efecto del tiempo de ozonización sobre la remoción de la carga orgánica, fenol y color de los efluentes mencionados. En base a estos resultados se determinó el potencial impacto ambiental de dicho tratamiento, utilizando un enfoque de ciclo de vida, y se estimó el costo de inversión y operación correspondiente. Se utilizó un ozonizador a escala de laboratorio para oxidar los efluentes de blanqueo obtenidos de una planta de celulosa local. Los resultados experimentales demuestran que la degradación de los compuestos aromáticos es mayor para los efluentes alcalinos. En el caso del efluente ácido, la degradación de compuestos orgánicos presenta menor eficiencia, debido a que a bajo pH, el proceso de ozonización favorece una oxidación directa del ozono molecular, que es más selectiva y menos potente que la oxidación mediante radicales libres. Se desarrolla la factibilidad ambiental del proceso de ozonización de efluentes de blanqueo mediante la técnica de ACV. Se considera la energía eléctrica como la entrada primordial y, por tanto, produce la mayor cantidad de emisiones y residuos durante el ciclo de vida del proceso. Se comparan los resultados de los impactos, categorías de impacto y ponderación de daños ambientales utilizando el software Simapro 7.3, para la generación eléctrica de bajo voltaje, gas natural y una mezcla de los subsistemas de generación de petróleo crudo y gas natural que son comparables a la realidad nacional. El presente estudio ha mostrado que el subsistema de generación de energía eléctrica utilizando una mezcla de petróleo crudo y gas natural como la principal fuente de los impactos ambientales en los procesos de ozonización a escala industrial, por lo tanto, el criterio ambiental más importante a tener presente por parte de investigadores e ingenieros es aumentar al máximo la eficiencia de la energía convencional ó la implementación de energías alternativas en la aplicación del proceso de ozonización a escala productiva. Se desarrollo la factibilidad económica del proceso de ozonización de efluentes de blanqueo utilizando como referencia un consumo eléctrico por ozono alimentado al reactor de 16 kWh/Kg O3 y la razón entre el ozono alimentado al reactor y la DQO removida en proporción 1:1. Obteniendo que los costos eléctrico del proceso de ozonización se encuentran en el rango de US$0,8 a US$2,4/m3 dependiendo del nivel de remoción de carga orgánica requerido. El escenario factible para el uso de ozonización requiere una fuente barata de energía eléctrica. En las plantas de celulosa, la electricidad excedente se vende al SIC. Sin embargo, hay períodos de baja demanda, por lo que esa electricidad excedente puede ser utilizada en tratamientos internos, incluida la ozonización de efluentes de blanqueo.
Efecto del tratamiento alcalino de la fracciónde rechazos en las propiedades del papel Duo en CPP San Pedro de la Paz.
(Universidad de Concepción, 2025) Muñoz Oliva, Camila Paz Antonia; Pereira Soto, Miguel Ángel; Castaño Agudelo, Johanna Marcela
El presente estudio se centra en analizar, mediante ensayos de laboratorio, los efectos de la modificación del tratamiento alcalino aplicado a la fracción de rechazos de la pulpa mecánica sobre las propiedades del papel Duo, producido en la planta Papelera del Pacífico (CPP), ubicada en San Pedro de la Paz. Se realizaron ensayos de laboratorio en los que se variaron la dosificación de soda cáustica, la temperatura del tratamiento y el tiempo de residencia sobre pulpa proveniente de la fracción de rechazos de pulpa mecánica. Para el estudio experimental se evaluaron tres niveles por factor: carga de soda de 4%, 5% y 6%; temperaturas de tratamiento de 70, 90 y 120 °C; y tiempos de residencia de 10, 20 y 30 min. Posteriormente, se fabricaron hojas de laboratorio y se midieron propiedades críticas para la evaluación de la calidad del papel Duo, tales como índice de tracción, índice de rasgado, resistencia a la explosión, SCT, porosidad y rigidez. A partir del análisis gráfico y estadístico de los resultados se determinó que la carga de soda cáustica y la temperatura del tratamiento son los factores con mayor influencia sobre las propiedades evaluadas, generando cambios significativos principalmente en aquellas asociadas a la resistencia del papel, como el índice de tracción, el índice de rasgado, la explosión y el SCT. El análisis estadístico evidenció que la carga de soda es estadísticamente significativa para el índice de tracción y el SCT, el tiempo de residencia influye de manera significativa en la porosidad y la temperatura en la rigidez, mientras que propiedades como el índice de rasgado y la explosión no presentaron dependencia estadísticamente significativa respecto de los factores estudiados. Así mismo, el proceso de optimización permitió identificar que el ensayo N°12 logra optimizar el conjunto de propiedades evaluadas, con énfasis especialmente en el índice de tracción, el índice de rasgado y la rigidez, bajo condiciones de 5% de carga de soda, 70 °C de temperatura y 30 min de tiempo de residencia. Finalmente, el análisis comparativo entre hojas elaboradas con pasta tratada bajo condiciones del óptimo señalado y hojas fabricadas con pasta proveniente del estanque TQ-5 demuestra que la modificación de las condiciones de proceso permite mejorar la calidad del papel. En función de estos resultados, se recomienda realizar una prueba a nivel industrial aplicando los ajustes en la dosificación de soda y en el tiempo de residencia, con el fin de validar que la modificación de los factores estudiados constituye una solución efectiva al problema planteado.
Sistemas fotovoltaicos híbridos para servicios móviles.
(Universidad de Concepción, 2025) Caamaño Iturria, Maximiliano Esteban; Salazar Silva, Lautaro David
Este trabajo de memoria de título presenta el diseño e implementación de un sistema fotovoltaico híbrido móvil con almacenamiento energético, orientado a prestaciones de servicio o habitabilidad como casas rodantes. La problemática abordada surge de la dependencia de combustibles fósiles en unidades móviles y la fragilidad del sistema eléctrico nacional ante contingencias. El objetivo consistió en desarrollar una planta capaz de operar en modo off-grid y on-grid, garantizando autonomía mediante el uso de baterías de litio ferrofosfato (LiFePO4). La metodología incluyó el análisis del recurso solar en diversas latitudes de Chile a través del estudio de la discretización de matrices que contienen los datos de recursos solar y eólico. En adición a esto, se analizó la complementariedad entre estos recursos, evidenciando que existe una correlación negativa entre ambos, sobre todo en la zona centro-sur del país. Esto implica que, en periodos de baja disponibilidad solar, el recurso eólico es mayor, contribuyendo a la generación energética del sistema. Además, la metodología incorpora la simulación de escenarios energéticos mediante el software System Advisor Model (SAM) utilizando datos de recurso solar recorriendo la Ruta 5 para evidenciar la robustez del sistema en distintos puntos del país. Se implementó un sistema de monitoreo en tiempo real basado en tecnología IoT, utilizando microcontroladores ESP8266 para la adquisición de datos desde controladores MPPT, centralizados en una plataforma Home Assistant. Los resultados de las simulaciones demuestran que el uso de tecnologías de litio reduce el costo nivelado de energía (LCOE) y peso en comparación con sistemas de plomo-ácido, validando la viabilidad técnica y económica de la propuesta para el territorio nacional.
Modelación cinética multimodelo del compostaje aeróbico de sólidos a partir de literatura: ajuste de parámetros y guía para diseño experimental.
(Universidad de Concepción, 2025) Muñoz Muñoz, Vicente Alonso; Zaror Zaror, Claudio Alfredo
La modelación cinética del compostaje aeróbico es fundamental para el diseño de reactores a escala industrial; no obstante, su aplicación práctica se ve limitada por la alta variabilidad de los parámetros reportados en la literatura y el uso generalizado de modelos simplificados sin validación estadística robusta. Esta memoria de título aborda esta problemática mediante la evaluación crítica de cuatro modelos fenomenológicos (Primer Orden, Bifásico, Gompertz Modificado y Arrhenius) aplicados a un "Conjunto de Datos de Referencia", construido a partir de la curaduría y procesamiento de series temporales de degradación de diversos residuos orgánicos. Utilizando algoritmos de regresión no lineal y el Criterio de Información de Akaike corregido (AICc), se demostró la inexistencia de un modelo cinético universal. Mientras que los residuos de cocina y sustratos altamente biodegradables se ajustan adecuadamente al modelo de Primer Orden (R2>0.95), los sustratos complejos como lodos sanitarios y estiércoles requieren modelos multiparamétricos (Gompertz o Bifásico) para describir fenómenos de latencia (lag phase) y degradación heterogénea. Adicionalmente, el análisis de incertidumbre mediante técnica Bootstrap reveló rangos de confianza amplios en los parámetros cinéticos publicados, evidenciando un riesgo de subdimensionamiento en el diseño ingenieril actual. Como respuesta, se propone un protocolo experimental estandarizado y de bajo costo, diseñado para asegurar la identificabilidad paramétrica en futuros estudios, validando así el tránsito desde el ajuste empírico hacia la predicción fenomenológica confiable.
Método de control mediante lógica difusa para convertidores DC-DC de cuarto orden.
(Universidad de Concepción, 2026) Morales Peña, Rodrigo Agustín; Salazar Silva, Lautaro David
Los convertidores DC-DC de cuarto orden (SEPIC, Zeta y Cuk) tienen ventajas significativas en aplicaciones de electrónica de potencia, sin embargo, presentan comportamiento no lineal y complejidad dinámica que dificultan el diseño de controladores tradicionales. Este trabajo consiste sobre el diseño, implementación y validación experimental de un método de control basado en lógica difusa para estos convertidores. Se desarrollaron modelos matemáticos para las tres topologías y se realizó análisis en frecuencia que demostró las limitaciones fundamentales. Se diseño un controlador difuso tipo Mamdani con dos entradas (error y derivada del error), una salida (incremento del ciclo de trabajo), siete funciones de pertenencia gaussianas y 49 reglas de inferencia, aplicable directamente a las tres topologías sin necesidad de volver a sintonizar. La validación experimental se realizó mediante un prototipo de 10 [W] basado en un convertidor SEPIC, construido con la maquina Voltera V-One e implementado en microcontrolador STM32G474 operando a frecuencia de conmutación 50 [kHz]. También se desarrolla una interfaz gráfica de usuario en Python para monitoreo y control en tiempo real. Finalmente, los resultados experimentales demuestran mejoras del controlador difuso sobre el controlador PID: reducción del 23-25% en tiempo de subida, 15-24% en tiempo de asentamiento y 47-52% en IAE durante pruebas de rechazo a perturbaciones. Con esto, el controlador difuso mostro desempeño dinámico superior, de esta manera validando su efectividad para convertidores DC-DC de cuarto orden.
Estudio de IA generativa para distribución y mapeado en videojuegos.
(Universidad de Concepción, 2026) Mora Lara, Víctor; Godoy del Campo, Julio Erasmo

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