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Item Síntesis de hidrogeles a partir de alginato de sodio reforzado.(Universidad de Concepción, 2025) Montaña Malebrán, Benjamín Esteban; Montoya Rendon, Luis FelipeLos hidrogeles inteligentes son una clase de polímeros funcionales que se utilizan ampliamente en diversos ámbitos, como la agricultura, la medicina, la farmacia, el tratamiento de efluentes, la industria textil, entre otros. Para el caso del uso de hidrogeles en áreas forestales y/o agrícolas se utilizan debido a su capacidad de desorber agua y nutrientes de forma controlada durante un tiempo establecido. Para esta memoria de título se realiza un hidrogel inteligente a base de la microalga Scenedesmus obliquus que es la encargada de aportar nutrientes y bioestimulantes de forma natural al hidrogel. Se tiene como objetivo estudiar las oportunidades de reforzamiento de los biomedios microalgales para mejorar las propiedades estructurales de hidrogeles a partir de microalgas. Debido a que esta memoria forma parte de un proyecto, del cual, se quiere estudiar posibles mejoras a través de fortificadores en la estructura actual del hidrogel. El hidrogel actual está hecho a partir de un biomedio expuesto a aguas de la piscicultura, este se encuentra formado de alginato de sodio y microalga. Sin embargo, se encuentra el problema de que este biomedio de geometría esférica tiene una duración de solo 14 días en el agua de la piscicultura, lo cual, no es eficiente. Es aquí donde se toman dos decisiones innovadoras, por un lado, probar dos fortificadores naturales como lo son el Agar-Agar y la Carragenina. Y, por otro lado, probar un cambio en la geometría tradicional y probar láminas de biomedios en vez de esferas. Se probaron estos biomedios en un sistema de acuarios que simulan las condiciones de la piscicultura durante 35 días realizando tres ciclos en los cuales se iba fortificando el agua y se iban analizando diariamente los niveles de amonio, fosfato y nitrito. La depuración arrojó los mejores resultados para el biomedio tradicional y el realizado con Agar-Agar. A lo largo de este informe, se pueden revisar los diferentes análisis y caracterizaciones visuales, microscópicas y mecánicas. Además de las interacciones descritas en la depuración. Finalmente, se presenta una opción funcional de geometría diferente a la encapsulación tradicional con la misión de buscarle mejores en la degradación o reutilización de mallas y además, se presenta que el hidrogel fortificado con Agar-Agar muestra resultados interesantes que abren diversas opciones de análisis y posibles utilidades de este en el área de la depuración y del ahorro de agua en el área agrícola-forestal.Item Evaluación de componentes de PEMFCs usando una celda de testeo comercial.(Universidad de Concepción, 2025) Hernández Vargas, Catalina Ariela; Montoya Rendon, Luis Felipe; Sanhueza Gómez, FelipeEn el escenario global actual, donde la transición hacía las tecnologías energéticas y sostenible es crucial, las celdas de combustible de membrana de intercambio protónico (PEMFC) han surgido como una opción prometedora para la generación de electricidad a partir de hidrógeno verde. Estas celdas destacan por su alta densidad de potencia, operación a bajas temperaturas y capacidad de respuesta rápida, características que la convierten en una alternativa ideal para aplicaciones futuras en transporte y generación estacionaria. Sin embargo, su proceso de desarrollo enfrenta desafíos relacionados con la optimización de componentes y las condiciones de operación que impactan directamente en su rendimiento. Por lo anterior, este trabajo de tesis se enfoca en la integración de una celda de prueba comercial Leancat en un banco de pruebas para evaluar componentes de la celda PEMFC. La investigación abarca desde el diseño y ensamblaje del sistema hasta su validación experimental. Para ello, se emplean técnicas de caracterización electroquímica, como curvas voltaje-corriente (V-I), análisis estructural mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y evaluación molecular a través de espectroscopía Raman. Además, se realizó un análisis ANOVA para interpretar los resultados obtenidos. Se desarrolló también un manual detallado que incluye los procedimientos de configuración, calibración y mantenimiento del banco de pruebas, con el objetivo de garantizar un uso eficiente y seguro del sistema. Entre los resultados obtenidos, las curvas voltaje-corriente (V-I) mostraron que una humidificación adecuada de los gases reactivos mejora considerablemente la eficiencia electroquímica de la celda. En particular, se observó que al aumentar la humidificación relativa del hidrógeno del 66.7 % al 76.9% y la del oxígeno del 60.2% al 70.5%, la corriente promedio se incrementó en un 45.8%, mientras que el voltaje promedio aumentó un 2.50%. Sin embargo, al aumentar aún más los niveles de humidificación, alcanzando un 82.3% para el hidrógeno y un 78% para el oxígeno, el voltaje continuó incrementándose en un 54.6%, pero la corriente experimentó una disminución del 34.9%, lo que sugiere que una humidificación excesiva podría afectar negativamente la dinámica de transferencia de carga. Además, operar la celda a temperaturas superiores a los 80 °C puede provocar deshidratación de la membrana, resultando en una disminución en la eficiencia de la celda. Por otro lado, los análisis estructurales como la espectroscopía Raman y SEM revelaron cambios significativos en la membrana y catalizadores después de su uso, identificando defectos que impactan en la durabilidad y el rendimiento del sistema. El análisis ANOVA corroboró que los diferentes niveles de humedad y las temperaturas de la celda influyen directamente en el voltaje y corriente de la celda, lo que destaca la importancia de evaluar estas variables para optimizar su rendimiento.Item El efecto de la transición a refrigerantes limpios sobre el calentamiento global en América Latina.(Universidad de Concepción, 2024) Chiang Peña, Daniela Ailing; Zaror Zaror, ClaudioEsta investigación evalúa el efecto sobre el calentamiento global de la utilización de propano en sistemas de aire acondicionado residencial en América Latina, en el contexto de la Enmienda de Kigali, que busca reducir un 80% las emisiones de compuestos de hidrofluorocarbonos (HFC) para 2045. Estos gases sintéticos podrían ser responsables de hasta 0,4°C del calentamiento global al 2100, pero pueden ser reemplazados por refrigerantes naturales con un potencial de calentamiento global (PCG) bajo, tales como el propano, que ya ha sido aplicado exitosamente en varios países. Para ello, se implementa un modelo de proyección de emisiones basado en datos históricos y futuros escenarios, combinado con un modelo de demanda-emisiones de aire acondicionado residencial, y un modelo climático para estimar los impactos en el calentamiento global. En los resultados se muestra que la adopción de la Enmienda de Kigali podría reducir hasta 16,8 Mt de CO₂-eq en 2050, mitigando un calentamiento atmosférico de 2 10-4 °C. Además, se evidencia que el mayor impacto proviene de las emisiones indirectas, lo que representa un gran desafío para la transición. Este estudio destaca lo potencialmente beneficioso, en términos de mitigación de gases de efecto invernadero (GEI), que sería implementar la Enmienda de Kigali. Se concluye que es necesario adoptar refrigerantes de bajo PCG, mejorar la eficiencia energética de los equipos, y avanzar hacia matrices eléctricas más limpias para maximizar los beneficios climáticos de esta transición. También, se recomienda estudiar los factores económicos y sociales de esta transición.Item Catalizadores bimetálicos de Ni-Cu soportados en biochar y su efecto en la hidrogenación de compuestos de interés farmacéutico.(Universidad de Concepción, 2025) Castro Elgueta, Catalina María Fernanda; Bustamante Betancur, Tatiana; Karelovic Burotto, AlejandroLa hidrogenación catalítica en fase líquida del nitrobenceno constituye el método principal para la síntesis de anilina, precursor clave en la industria farmacéutica. Esta reacción ocurre mediante la reducción del grupo nitro en presencia de un agente reductor como el H2 y un catalizador óptimo para la activación de ambos reactivos. Entre las alternativas más efectivas y económicas frente a los metales nobles destacan los catalizadores de metales no-nobles soportados, como el níquel. Para promover su desempeño catalítico, se ha propuesto la formación de una aleación bimetálica, donde se potencian las propiedades y actividad del metal principal. Este estudio se enfoca en evaluar el efecto de la razón Cu/Ni en las propiedades fisicoquímicas de los catalizadores bimetálicos y en el rendimiento catalítico de la reacción de hidrogenación. Se sintetizaron nanopartículas de NiCux (x = 0.1, 0.2, 0.3) soportadas en biochar mediante impregnación húmeda seguida de pirólisis, reducción y pasivación, según corresponda. Las propiedades de los catalizadores se caracterizaron mediante TEM, SEM-EDS, TPR-H2, AAS, TGA-MS, FTIR, XRD y Adsorción/desorción de N2. El efecto de los procesos térmicos en los parámetros de conversión y selectividad también fue evaluado. La reacción se llevó a cabo en un reactor batch a 130°C, 20 bar H2, 700 rpm, por 6 horas. Los resultados evidencian que introducir cobre reduce el tamaño de las nanopartículas y contribuye a aumentar la dispersión de éstas en superficie. Sin embargo, mediante TEM, se observaron zonas de aglomeración sobre el soporte, atribuido a la dificultad de las partículas metálicas de ingresar a las porosidades debido a su gran tamaño. Mediante XRD y SEM-EDS se confirmó la formación de la aleación Ni-Cu, mientras que el análisis TGA-MS indicó que durante la reducción, el biochar sufrió descomposición y metanación, catalizada por la presencia de Ni. Los resultados de reacción muestran que la secuencia de pirólisis y reducción es la indicada para asegurar la presencia de sitios activos. No obstante, los catalizadores bimetálicos NiCux presentaron menores conversiones en comparación con el mono metálico, independiente del tratamiento térmico aplicado. Por tanto, la estructura bimetálica soportada en biochar no es adecuada para la hidrogenación de nitrobenceno. Se propone que las propiedades fisicoquímicas y la inestabilidad estructural del soporte además de la interacción metal/biochar, inhiben el efecto cooperativo de la aleación Ni-Cu formada, perjudicando la conversión de nitrobenceno a anilina.Item Evaluación técnica de la elaboración de membranas revalorizadas desde membranas desechadas de osmosis inversa para el tratamiento del agua gris.(Universidad de Concepción, 2025) Carrasco Hernández, Antonia Belén; Pino Soto, LuisAnte la creciente crisis hídrica, intensificada por el cambio climático y el crecimiento urbano, se propone una solución sostenible que revaloriza membranas de osmosis inversas (RO) descartadas para tratar aguas grises, provenientes de usos domésticos no sanitarios. Con ello se reduce la presión sobre fuentes hídricas convencionales y promueve la economía circular. El proceso de revalorización de las membranas considera una etapa de hidratación y limpieza, seguida de una transformación mediante oxidación química con hipoclorito de sodio (NaOCl), que degradó la capa activa de poliamida (PA) y permitió su conversión a membranas revalorizadas de nanofiltración/ultrafiltración (NF/UF). Se realizaron caracterizaciones operacionales y superficiales para evaluar los efectos del tratamiento. La hidratación con etanol y la limpieza química con hidróxido de sodio (NaOH) y ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) restauran parcialmente la permeabilidad sin comprometer el rechazo de sales. La oxidación aumentó significativamente la permeabilidad (entre 400% y 3000%), siendo el tiempo de exposición más significativo que la concentración de NaOCl. El rechazo de iones monovalentes y divalentes respalda la conversión efectiva a membranas Re NF/UF. Las pruebas de caracterización superficial SEM, evidenciaron la remoción de contaminantes orgánicos en la membrana limpia y un aumento de porosidad en la membrana oxidada. La espectroscopía infrarroja con transformada de fourier acoplada a reflectancia atenuada (FTIR) muestra la eliminación de las bandas 1543, 1609, 1663 cm-1, características de PA, confirmando la degradación de la capa activa. Asimismo, un aumento en el ángulo de contacto sugiere una mayor exposición a la capa polisulfona, ubicada debajo de la capa PA. El agua gris tratada con estas membranas modificadas fue evaluada para determinar su calidad y seguridad. En particular, las membranas oxidadas con soluciones de NaClO al 4% y 5% durante 120 minutos lograron una reducción significativa de la demanda biológica de oxígeno (DBO), la turbidez y la dureza (CaCO3), así como la eliminación de microorganismos contaminantes. Además, se observó un rechazo efectivo de contaminantes específicos como el manganeso (Mn2+) y los tensioactivos aniónicos, con eficiencias del 88% y 35%, respectivamente. El agua tratada con la membrana oxidada al 4% durante 120 minutos cumplió con los requisitos establecidos por la Ley 21.075 para su reutilización en riego. Finalmente, ensayos de riego en cultivos de trigo con esta agua tratada demostraron que no existen efectos adversos en el crecimiento, validando su uso.Item Caracterización de escoria de cobre del sector Panulcillo, Región de Coquimbo, y aplicación para la potencial captura de CO2 atmosférico.(Universidad de Concepción, 2021) Thibaut Quezada, René Philippe; Novoselov, AlexeyLa extracción del cobre mediante la pirometalurgia ha sido utilizada para recuperar este metal desde las primeras civilizaciones, generando importantes volúmenes de escoria, que históricamente se han depositado como simples desechos. En las últimas décadas, con el surgimiento de la economía circular, este material sido estudiado de forma muy activa por los resultados beneficiosos que ha tenido en materiales de construcción como el cemento, en la mejora de suelos en la agricultura y en solucionar problemas ambientales como el drenaje ácido minero. Este trabajo se enfoca en el estudio de escorias de cobre en Chile de un siglo de antigüedad, ubicadas en una acumulación de desechos de fundición en el sector Panulcillo, en la Región de Coquimbo. Para caracterizar las escorias, se estudió la mineralogía de este material artificial mediante el microscopio óptico, así como también utilizando análisis QEMSCAN y SEM. Además de minerales de ganga residuales y gotas de Cu no recuperadas, se reconocieron dos posibles nuevas fases: escoria cálcica y férrica, las que se caracterizan por su forma, tonos de BSE y espectro EDS característicos. También presentan propiedades en microscopio óptico como hábito tabular a masivo, extinción y pleocroísmo característicos, que indicarían un estilo cristalino predominante por sobre lo amorfo. Además, se identificó calcita con textura de relleno de fracturas y vesículas, y en escoria del tranque La Cocinera se reconocieron sulfatos, por lo que este material tendría un potencial reactivo mientras está depositado, sujeto a la mineralogía del depósito. En base a lo anterior, sumado a positivos resultados en trabajos anteriores en escorias con Ca, se probaron una gran cantidad de condiciones físico-químicas para predecir los parámetros óptimos para la captura de CO2 atmosférico con la escoria de Panulcillo, mediante la precipitación de carbonatos. El modelamiento geoquímico fue realizado con el software PHREEQC, simulando la cinética de disolución de escoria y precipitación de minerales secundarios, el transporte en solución de iones y gases por difusión, así como también el cambio en la superficie reactiva de los minerales, propiedad estudiada mediante el análisis BET en polvo de escoria. Se determinó que la disolución más efectiva de escoria y la mayor precipitación de calcita ocurriría en pH = 8, temperatura de 40°C, razón escoria/agua = 10, y 20 a 40 días de tiempo de reacción. Por consiguiente, se probaron estas condiciones en un experimento de laboratorio, mediante la preparación de botellas PET con escoria de cobre, agua destilada, agua de mar y aire, programando 5 tomas de muestras durante 6 meses. Las aguas fueron filtradas y analizadas con ICP-OES, mostrando en la mayoría de los casos un aumento progresivo en la concentración de Ca y una alta proporción de K en solución, demostrándose la reactividad de la escoria al fluido preparado. Además, la fracción sólida residual fue observada con microscopía electrónica de barrido, encontrándose posible precipitación de fases secundarias en los bordes de partículas de escoria, pudiendo corresponder a carbonatos o bien filosilicatos como los del grupo de las arcillas, en base a las interpretaciones de las señales EDS. Asimismo, las pruebas de titulación ácido-base indican la potencial precipitación de carbonatos durante el experimento ejecutado, sobre todo en las botellas donde se utilizó agua de mar, representando una solución sustentable para la tecnología estudiada. En base a la caracterización química-mineralógica y los resultados del experimento, se puede interpretar a la escoria de Panulcillo como un material útil para experimentos que involucran disolución y precipitación de fases secundarias, pero es necesario un mayor estudio de parámetros cinéticos y termodinámicos sobre las escorias, junto con el uso complementario de técnicas como la difracción o fluorescencia de rayos X, para identificar con mayor claridad los posibles minerales precipitados. Además, el contenido cálcico y la escasa a nula movilidad de metales pesados en esta escoria supone un potencial para posibles aplicaciones en el área de la construcción y agricultura, contribuyendo a la economía circular. El estudio de escorias en Chile es escaso, y es necesario generar una base de datos con una caracterización mineralógica detallada, con el fin de encontrar posibles usos secundarios, y que no sea considerado sólo como material de desecho.Item Witness: Software de reportabilidad para condiciones de mantenimiento de maquinaria industrial.(Universidad de Concepción, 2024) Nayen Jara, Joaquín Matías; Hecht, GeoffreyItem Desarrollo de modelo de calidad de datos aplicado a una institución financiera.(Universidad de Concepción, 2024) Espinoza Soto, Diego Ignacio; Varas, MarcelaEn esta memoria de título se proporciona una solución a un problema presentado por el equipo de datos de una institución financiera cuyas responsabilidades incluyen cargar, crear y mantener los datos de una gerencia completa. Dicha gerencia elabora estrategias y toma las decisiones basadas en los activos de datos que son puestos a disposición por el equipo ya mencionado. El proceso para validar la información no estaba gobernado, es por lo que se desarrolla una metodología capaz de medir la calidad de los datos de los cuales son responsables. Debido al gran volumen de datos se implementa un flujo de trabajo que soporte la carga, se evalúa el proceso con un grupo de activos de datos y posteriormente se analizan los resultados.Item Desarrollo de plataforma web para visualización e interacción con datos espacio-temporales.(Universidad de Concepción, 2024) González Fritz, Ricardo Sebastian; Godoy, SebastiánEn la región del Bío Bío, en Chile, se desarrolla el proyecto City Lab Biobío, un espacio de estudio e investigación creativa que aplica la ciencia y la tecnología para apoyar el proceso de toma de decisiones en el crecimiento y desarrollo de las ciudades. Actualmente, la ausencia de herramientas que permitan visualizar la evolución de variables en el tiempo y el espacio dificulta un análisis completo de los datos urbanos. En este contexto, se propone el desarrollo e implementación de una plataforma web interactiva que permita explorar dinámicamente da tos georreferenciados-temporales históricos. Esta plataforma facilitará el estudio de patrones y tendencias, apoyando así la planificación urbana y respaldando decisiones más informadas para el desarrollo de las ciudades. Para lograr esto primero se realiza una revisión de los fundamentos del desarrollo web, se aborda la problemática que conlleva el trabajo con datos espacio-temporales y se realiza un estudio del estado del arte para hacer una adecuada selección de las tecnologías y metodologías a utilizar. Del lado del cliente se decide utilizar Mapbox GL JS para crear las interfaces principales de visualización dada su capacidad de crear soluciones altamente personalizables y con bajos tiempos de carga. Del lado del servidor se decide utilizar FastAPI por su sencillez y su eficiencia en el manejo de peticiones concurrentes, a través de WebSockets. El desarrollo se lleva a cabo por etapas. Preliminarmente se desarrolla una interfaz que interactúa con otros microservicios de City Lab. Luego se crea un prototipo para el despliegue de datos georreferenciados estáticos, al que posteriormente se integra la interactividad con la dimensión temporal de los datos, mediante la construcción de un módulo de sliders de filtrado y dos módulos de generación de animaciones. Finalmente se desarrolla el servidor para permitir el manejo de múltiples conexiones a la plataforma, y conectarla con la base de datos del laboratorio para trabajar con datos de congestión y alertas de tráfico. Una vez construida la solución esta es transformada en un contenedor Docker y levantada en City Lab para su uso y escalabilidad para futuras expansiones.Item Estudio del impacto de la forma de los bloques en el comportamiento mecánico de muestras de roca usando un modelo DEM a escala de laboratorio.(Universidad de Concepción, 2024) Sánchez Sagredo, Matías Nicolás; Gómez Puigpinos, Rene; Suzuki Morales, KimieEl análisis del comportamiento mecánico de las rocas bajo carga mediante modelos constituye una herramienta valiosa en el diseño de estructuras geotécnicas y en la planificación de operaciones mineras. Estos modelos permiten simular cómo las propiedades de las rocas, tales como la cohesión, la fricción interna y el módulo de Young, entre otras, influyen en la resistencia y deformación del material. A pesar de contar con estas herramientas de modelado y de contar con información, aún persiste una brecha en el conocimiento sobre cómo las propiedades interactúan en función de la configuración geométrica interna del material y afectan las curvas de esfuerzo-deformación. Estos puntos son relevantes en el contexto de la estabilidad estructural, además de establecer una manera de predecir los comportamientos, donde una modelación precisa del comportamiento mecánico puede optimizar los diseños reales aplicables al campo civil o minero. Para abordar esta problemática, este trabajo desarrolla un estudio exhaustivo a través de simulaciones numéricas basadas en el método de elementos discretos (DEM), utilizando el software 3DEC. La investigación se enfoca en dos configuraciones geométricas: bloques de tipo Voronoi y tetraédricos. Se evalúa cómo la forma y disposición de estos bloques afectan los parámetros mecánicos de interés y el comportamiento en las fases pre y post-peak. Además, se analizan combinaciones de micro propiedades que, aunque directamente no son propias del comportamiento macro, son necesarias para ejecutar el modelo y resultan críticas para comprender su influencia en la interacción. Se ejecutan 256 simulaciones, distribuidas entre las dos configuraciones, a las cuales se les aplica un análisis estadístico mediante ANOVA en el cual se aplica una regresión lineal estimando la repuesta de parámetros mecánicos, identificando así los parámetros más significativos y las interacciones relevantes. Los resultados indican que la configuración Voronoi presenta comportamientos duales, exhibiendo tanto strain softening como strain hardening. En cambio, la configuración tetraédrica mostró exclusivamente strain softening, en términos generales. La investigación aporta al campo de la mecánica de rocas y al modelamiento numérico, al proporcionar una comprensión más detallada de cómo las micro propiedades y la configuración geométrica afectan el comportamiento estructural bajo carga. Las conclusiones de esta investigación tienen implicaciones directas para la calibración de modelos numéricos relacionados con la mecánica de rocas y para el diseño de estructuras geotécnicas más seguras, proporcionando herramientas prácticas para sus análisis.Item Experimental study of ore flow to assess the feasibility of using long ore passes for the decarbonization of hauling in deep mining operations.(Universidad de Concepción, 2024) Brevis Ibarra, Javiera Ignacia; Gómez Puigpinos, ReneEl estudio se centra en el aprovechamiento de residuos industriales, específicamente el subproducto Dregs-Grits, proveniente de la industria de la celulosa, para su posible incorporación en mezclas de hormigón. Este enfoque busca abordar problemas ambientales como la acumulación de desechos y la huella de carbono generada por sectores industriales, por lo que se plantea el objetivo de evaluar experimentalmente la viabilidad técnica de utilizar le subproducto Dregs-Grits como filler en la confección de hormigones. Este objetivo se desarrolló gracias al apoyo de la literatura relevante sobre la incorporación de subproductos industriales en hormigones. Además, se detalla la caracterización del Dregs-Grits, describiendo sus propiedades físicas, así como su impacto potencial en las mezclas de hormigón. Luego, se realiza la metodología experimental utilizada para el desarrollo de la investigación. Se realizaron ensayos en estado fresco y endurecido, evaluando la trabajabilidad y la resistencia a compresión de las mezclas con diferentes porcentajes de adición de Dregs-Grits. En la metodología de trabajo se detallaron los procedimientos de confección de las mezclas y las correcciones necesarias. Los resultados muestran que el subproducto afecta significativamente la trabajabilidad del hormigón debido a su alta capacidad de absorción, reduciendo el asentamiento del cono. En términos de resistencia a compresión, los hormigones con hasta un 5 % de adición de Dregs-Grits presentan valores similares o superiores al hormigón patrón en los primeros días, pero no se observa un comportamiento consistente a largo plazo. Los ensayos con recuperación de cono evidencian que, al ajustar el agua de amasado, las propiedades mecánicas no se ven alteradas significativamente. El estudio concluye que, aunque el uso de Dregs-Grits en hormigones presenta resultados prometedores en los primeros días de ensayos, no se puede establecer una línea de aplicación clara debido a la variabilidad en los resultados. Se recomienda explorar nuevos porcentajes de adición, actualizar la metodología de trabajo con las normativas de áridos actuales, realizar más estudios que contribuyan a la sostenibilidad de la industria cementera y al desarrollo de prácticas de confección de hormigón más limpias y ambientalmente responsables.Item Desarrollo de un modelo predictivo a tiempo real para la estimación del nivel de bolas en los molinos de la planta SAG, CODELCO División El Teniente.(Universidad de Concepción, 2024) Alcamán Leiva, Marco Sebastián; Betancourt Cerda, FernandoEl Teniente, la mayor mina subterránea de cobre del mundo, ha experimentado un incremento continuo en el procesamiento de minerales. Este aumento no ha sido respaldado adecuadamente por mejoras en el proceso, resultando en un aumento en la granulometría del producto de la molienda, lo que afecta negativamente la eficiencia de la flotación. El objetivo general de este estudio es desarrollar una herramienta en línea que estime el nivel de bolas en el circuito de molienda SAG utilizando un modelo de potencia. Para lograr esto, se plantearon objetivos específicos como realizar mediciones en terreno para ajustar el modelo y caracterizar el muestreo del año 2020 del molino SAG 401, con el fin de simular la función de selección específica y justificar el control del nivel de bolas. La propuesta de valor de esta implementación radica en mejorar el control operativo y obtener mejores resultados, además de comprender mejor la eficiencia de la molienda y la fractura bajo diferentes condiciones operativas. Esto también permitirá un mejor control en la carga de bolas. Durante el desarrollo del estudio, se seleccionó el modelo de Hogg & Fuerstenau para la estimación del nivel de bolas. Se realizaron mediciones en terreno y calibraciones para ajustar el modelo, y se incluyeron modelos de desgaste y relaciones metalúrgicas para mejorar la precisión. Los resultados demostraron que el modelo es efectivo en la estimación del nivel de bolas tanto para los molinos de bolas como en los SAG, alcanzando la mejor precisión de 95,8% de precisión en las mediciones durante las calibraciones correspondientes para el SAG 401 y la peor de 79% en el molino SAG 501, donde en el molino 501 se implementó al modelo, el desgaste del cilindro, demostrando que es un factor crítico en la sensibilidad del modelo. La implementación de un modelo en línea para estimar el nivel de bolas en la planta SAG es viable y puede mejorar significativamente la eficiencia del proceso de molienda. Sin embargo, es crucial realizar calibraciones y ajustes continuos para asegurar la precisión del modelo.Item Balance de energía en batería Planta Coque Compañía Siderúrgica Huachipato.(Universidad de Concepción, 2025) Rodríguez San Martín, Aníbal Andrés; Balladares Varela, EduardoEl acero es una aleación de hierro-carbono, que se destaca por su versatilidad ya que forma parte de la gran mayoría de nuestro entorno. Actualmente, el mercado global del acero está controlado por China y afecta la participación de varias compañías en el mercado. En cuanto a Chile, durante varios décadas el principal productor y exportador fue la Compañía Siderúrgica Huachipato, ubicada en la bahía de San Vicente, comuna de Talcahuano, Región del Bio Bio. Existen cuatro secciones fundamentales para la producción del acero, observables en la gran mayoría de siderurgias, estas son: Planta de Coque, Altos Hornos, Acería y Colada Continua, y Laminadores. Cada sección produce: combustibles, arrabio, acero, producto comercial, correspondientemente. En general, las plantas de coque se subdividen en tres áreas de trabajo, manejo de carbón, encargado de acopio y suministro de materia prima, batería, edificio refractario encargado de coquizar la mezcla de carbones, a través de pirólisis en ausencia de oxígeno dentro de los hornos mediante proceso batch. Por último, en la unidad de subproductos es tratado el gas coque producido en los hornos, donde se recuperan subproductos de éste tales como naftaleno, ácido sulfhídrico, alquitrán, amoniaco, y gas mezcla principal combustible para la operación de las máquinas de forma general dentro de toda la planta, la unidad de interés para el proyecto es la batería, donde ocurre la coquización, con una configuración de 58 hornos y 59 muros de combustión, para suministrar el calor necesario del proceso. Adyacentes a los hornos, se sitúan muros de combustión a cada lado del horno, encargados de suministrar la energía necesaria para que ocurra la coquización. Cada muro de combustión tiene asociado un equipo encargado de evacuar los gases de combustión denominados Waste Heat, mediante un sensor reporta el valor del %O2 en los gases quemados, clave en el desarrollo de este proyecto. Mediante dos cajas negras separadas se establecen relaciones de balance para el muro, donde el calor aportado corresponde a la combustión y consumos tales como calor sensible de gases salida y pérdidas. La diferencia corresponderá al calor disponible para el horno, a su vez, el balance para el horno involucra el aporte de calor del muro y consumos, calor sensible de gases, calor arrastrado por coque, pérdidas donde la diferencia es el calor disponible para el proceso de coquización, estimado en 23 Gcal/h. Debido a la constante operación de la batería es necesario llevar controles frecuentes y certeros en los diversos equipos para la correcta operación y producción, además de minimizar las pérdidas energéticas, finalmente se incluyen unas breves recomendaciones.Item Evaluación del uso del subproducto de celulosa Dregs-Grits como filler en mezclas de hormigón.(Universidad de Concepción, 2024) Sepúlveda Palou, Felipe Jesús; Merino, LuisEl estudio se centra en el aprovechamiento de residuos industriales, específicamente el subproducto Dregs-Grits, proveniente de la industria de la celulosa, para su posible incorporación en mezclas de hormigón. Este enfoque busca abordar problemas ambientales como la acumulación de desechos y la huella de carbono generada por sectores industriales, por lo que se plantea el objetivo de evaluar experimentalmente la viabilidad técnica de utilizar le subproducto Dregs-Grits como filler en la confección de hormigones. Este objetivo se desarrolló gracias al apoyo de la literatura relevante sobre la incorporación de subproductos industriales en hormigones. Además, se detalla la caracterización del Dregs-Grits, describiendo sus propiedades físicas, así como su impacto potencial en las mezclas de hormigón. Luego, se realiza la metodología experimental utilizada para el desarrollo de la investigación. Se realizaron ensayos en estado fresco y endurecido, evaluando la trabajabilidad y la resistencia a compresión de las mezclas con diferentes porcentajes de adición de Dregs-Grits. En la metodología de trabajo se detallaron los procedimientos de confección de las mezclas y las correcciones necesarias. Los resultados muestran que el subproducto afecta significativamente la trabajabilidad del hormigón debido a su alta capacidad de absorción, reduciendo el asentamiento del cono. En términos de resistencia a compresión, los hormigones con hasta un 5 % de adición de Dregs-Grits presentan valores similares o superiores al hormigón patrón en los primeros días, pero no se observa un comportamiento consistente a largo plazo. Los ensayos con recuperación de cono evidencian que, al ajustar el agua de amasado, las propiedades mecánicas no se ven alteradas significativamente. El estudio concluye que, aunque el uso de Dregs-Grits en hormigones presenta resultados prometedores en los primeros días de ensayos, no se puede establecer una línea de aplicación clara debido a la variabilidad en los resultados. Se recomienda explorar nuevos porcentajes de adición, actualizar la metodología de trabajo con las normativas de áridos actuales, realizar más estudios que contribuyan a la sostenibilidad de la industria cementera y al desarrollo de prácticas de confección de hormigón más limpias y ambientalmente responsables.Item Estudio del proceso de flotación cleaner en división Chuquicamata, Codelco.(Universidad de Concepción, 2025) Acuña Cares, Matías Ignacio; Ramírez Madrid, AndrésLa presente investigación se enfocó en el análisis del proceso de flotación cleaner en la División Chuquicamata de CODELCO, con el objetivo principal de maximizar la recuperación de cobre y optimizar los parámetros operacionales de la planta concentradora. A través del estudio de datos históricos y la realización de pruebas de laboratorio, se identificaron las principales áreas de pérdida de cobre, prestando especial atención al impacto de variables como el pH, la dosificación de reactivos y el porcentaje de sólidos en la eficiencia del proceso. Los resultados indicaron las pérdidas principales de Cobre están presentes tanto en la flotación Rougher A-2 tanto como flotación cleaner con un 64% de pérdidas acumuladas entre estos dos procesos. Se observó que un ajuste del pH en un rango de 11,0 a 11,5 incrementó la recuperación de cobre hasta un 97% en el proceso cleaner, se determinó que un porcentaje de sólidos entre 25% y 30% es óptimo para mejorar la eficiencia en el proceso cleaner debido a las mejores recuperaciones en relación a porcentaje de sólidos más altos. Los datos sugieren que el uso de reactivos, como el xantato isobutílico y/o el espumante experimental aero, en combinación con un ajuste preciso del pH, podría incrementar significativamente la eficiencia del proceso. En base a estos hallazgos, se recomienda: 1. Estandarizar el pH operativo en un rango de 11,0 a 11,5 para maximizar la recuperación de cobre. 2. Realizar pruebas industriales que validen el uso de reactivos adicionales, como el xantato isobutílico y espumantes como el aero que mejoren el colchón de espuma y la estabilidad de esta. 3. Mantener el porcentaje de sólidos entre 25% y 30% para el proceso cleaner y entre 17% y 23% para el proceso scavengher, asegurando un equilibrio óptimo entre recuperación de cobre y reducción de ganga. Este estudio proporciona una base sólida para futuras optimizaciones en la flotación cleaner de Chuquicamata, ofreciendo recomendaciones aplicables a nivel industrial para mejorar la rentabilidad y eficiencia del proceso de concentración de cobre.Item Witness: Software de reportabilidad para condiciones de mantenimiento de maquinaria industrial.(Universidad de Concepción, 2024) Nayen Jara, Joaquín Matías; Hecht, GeoffreyItem Estudio de prefactibilidad de una nueva organización sin fines de lucro para la promoción costo-efectiva de la salud mental.(Universidad de Concepción, 2025) Qiu Álvarez, Hwa Chi; Andalaft Chacur, Alejandro JavierAlrededor del 10% de las personas adultas en Chile tiene síntomas de depresión (1,6 millones de personas). Existen muchos tratamientos para la depresión, pero la terapia TEAM desarrollada por el Dr. David Burns ha mostrado que es posible la recuperación rápida y duradera, y existe la oportunidad de crear una nueva organización para hacerla accesible en Chile. El objetivo principal de esta memoria es elaborar un estudio de prefactibilidad para una nueva organización sin fines de lucro enfocada en la promoción costo-efectiva de la salud mental para adultos en Chile. El estudio parte con un análisis cualitativo del entorno, de los requisitos legales y de cómo funcionaría la organización. Luego, se estima la demanda en base a organizaciones similares y las donaciones en base a estadísticas de Google Ads y se estiman los costos necesarios. A continuación, se crea un flujo de caja de un caso base y se evalúa usando el criterio del valor actual neto (VAN). Finalmente, se estudia la robustez de los resultados construyendo diferentes escenarios, analizando la sensibilidad del VAN ante las variables del proyecto y un análisis de riesgo con una simulación Montecarlo. Se concluye que el entorno chileno es favorable para el proyecto y la legislación chilena permite su realización. Se determinó una estructura organizacional simple, que incluye el requisito legal de un directorio, un director ejecutivo, un equipo de atención de usuarios y otro de administración y recaudación de fondos. Por la alta incertidumbre del proyecto, se escoge un horizonte de evaluación de 3 años. En el escenario más probable, el valor actual neto (VAN) calculado con una tasa de descuento del 20% es de 134.280.074. El análisis de riesgo pronostica una probabilidad del 95% de que el proyecto tenga un VAN mayor que 0. El estudio apoya la decisión de realizar el proyecto, pero se recomienda hacer más estudios, especialmente sobre donaciones, que son el factor que más contribuye a la variabilidad del VAN.Item Herramienta de gestión para la operación de sistemas de suministro de agua desalinizada bajo el enfoque de Demand Side Management usando energía eólica en la zona Centro Sur de Chile.(Universidad de Concepción, 2025) Ortiz Ramos, Nicolás Francisco; Jiménez del Río, Jorge Rodrigo; Vergara Fernández, Luis EmanuelEl acceso al agua dulce es una fuente de conflicto en muchas regiones debido a su acceso limitado y el crecimiento demográfico. La necesidad de encontrar soluciones innovadoras y sostenibles es urgente. Actualmente existen técnicas para desalinizar el agua de mar, lo que presenta una alternativa viable, pero los costos pueden ser significativos. Este estudio presenta un modelo de optimización para la gestión eficiente de sistemas de desalinización de agua de mar impulsados por energía eólica en el Centro-Sur de Chile. El modelo, que integra estrategias de gestión de la demanda (DSM por si sigla en inglés), minimiza los costos netos de electricidad ajustando dinámicamente las cargas operativas en función de la disponibilidad de energía eólica y la demanda de agua en tiempo real. En un escenario representativo de verano, se logró un ahorro de costos diario de US$18,64 (una reducción del 4,1%), proyectando un ahorro mensual de US$559,20. Con una generación de energía diaria de 29,02 MWh, las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) se redujeron en un 2,66%, de 3,38 a 3,29 t CO2eq. Un análisis de sensibilidad destaca el papel crucial de la disponibilidad suficiente de energía eólica para una implementación eficaz de DSM. Esta investigación demuestra el potencial significativo de combinar energía eólica y DSM para mejorar la sostenibilidad y la eficiencia de la desalinización, contribuyendo a una gestión más responsable de los recursos hídricos. Este enfoque optimizado podría beneficiar significativamente a las comunidades que enfrentan escasez de agua en la región.Item Modelación dinámica de proceso de desulfuración de cobre blíster.(Universidad de Concepción, 2025) Olave Rodríguez, Sebastián Eduardo; Balladares V., Eduardo; Sbarbaro H., DanielEste trabajo desarrolla un modelo dinámico para el proceso de desulfuración del cobre blíster, utilizando ecuaciones cinéticas implementadas en Excel con el lenguaje VBA (Visual Basic for Applications). El modelo permite simular el comportamiento del proceso bajo diferentes condiciones operativas, evaluando parámetros clave como temperatura, concentración de oxígeno y tiempo de reacción. La validación del modelo se realiza comparando los resultados simulados con datos experimentales obtenidos previamente, asegurando representatividad y precisión. Entre los resultados más relevantes, el modelo ha mostrado una alta correlación con los datos experimentales, destacando su capacidad para predecir con exactitud la evolución de la concentración de azufre en el fundido a lo largo del tiempo. Además, se identificó que la eficiencia en la inyección de oxígeno juega un papel crítico en la mejora del proceso, sugiriendo que una comprensión más profunda de esta variable podría facilitar una operación más eficiente y controlada. El modelo ofrece una base sólida para incentivar simulaciones más complejas que aborden las interacciones detalladas del proceso y sus implicancias a nivel industrial. Este enfoque permite explorar escenarios operativos avanzados y diseñar estrategias que mejoren la sostenibilidad y competitividad de la industria metalúrgica. En conclusión, este modelo no solo contribuye al entendimiento del proceso de desulfuración del cobre blíster, sino que también resalta la importancia de integrar datos experimentales y modelación computacional como estrategia para optimizar procesos metalúrgicos y avanzar hacia soluciones más innovadoras en el campo.Item Un algoritmo basado en machine learning para el problema de la mochila multidimensional.(Universidad de Concepción, 2024) Guzmán Valenzuela, Luis Sebastian; Contreras Bolton, CarlosEsta memoria de título aborda el problema de la mochila multidimensional que es un problema de optimización reconocido por su complejidad y su amplio uso en diferentes áreas. Este es una extensión del problema de la mochila clásico, así que también, busca maximizar el valor total de la cantidad de ítems de la mochila. Esta extensión se diferencia en que agrega el concepto de múltiples dimensiones, y cada una tiene su propia restricción independiente. Este trabajo aborda esta extensión con el objetivo de explorar la mezcla de métodos tradicionales de optimización con machine learning (ML), con el fin de mejorar la eficiencia en el tiempo computacional, tratando de perder la menor calidad de solución posible. Así, el enfoque propuesto consiste en el uso y evaluación de varios modelos de ML, que son integrados con un solver de propósito general para resolver modelos de programación lineal entera. Se intenta usar la predicción de los modelos de ML para analizar las métricas de los ítems y decidir si se considera o no un ítem, buscando alcanzar soluciones de buena calidad en el menor tiempo de cómputo. Se compararon tres versiones. La primera busca ítems candidatos para ser eliminados y luego resolver el problema con el solver. La segunda determina que ítems deben estar en la solución y luego usar esa información antes de resolver. La tercera, basándose en la primera, ajusta los parámetros en la selección para optimizar la decisión, ayudando a descartar una mayor cantidad de ítems. Al compararse, la primera versión mostró un buen desempeño en la identificación de ítems a eliminar y obteniendo buenos resultados tanto calidad de respuesta, como tiempo de cómputo. La segunda versión generó soluciones infactibles, por lo que se descartó. La tercera versión mejoró los resultados obtenidos, acercándose aun más a la solución óptima y con un tiempo menor de cómputo. El entrenamiento para cada versión se realizó con un amplio conjunto de datos, obtenidos de la literatura, como generados. Aplicando cinco modelos de ML, evaluando los resultados obtenidos en cada uno.