Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia

Opciones de remediación amigable para suelos contaminados con DDT y HCH

Fri, 22 Nov 2024 00:00:00 -0500

Opciones de remediación amigable (ORA) como vermirremediación no se han aplicado en suelos colombianos con DDT y HCH todavía, mientras que bioaumentación y bioestimulación en condiciones anaerobias y/o aerobias han sido implementadas exitosamente. Sin embargo, es importante determinar en cuál de las últimas condiciones el consorcio evaluado se desempeña mejor. Este estudio evaluó vermirremediación y bioaumentación en condiciones anaerobias y/o aerobias, asistidas de bioestimulación, en un suelo contaminado con DDT y HCH. Se aislaron bacterias del suelo contaminado y se utilizaron para bioaumentación. Dos ORA se efectuaron durante 60 días: 1) vermirremediación por Eisenia foetida sin/con bioestimulación con compost de residuos orgánicos; 2) bioaumentación de un consorcio de Proteobacteria y Firmicutes en condiciones anaerobias y/o aerobias, y bioestimulación con el compost. Finalmente, las remociones determinaron la eficiencia de cada tratamiento. En el primer ORA, todas las lombrices murieron por intoxicación después de 48 h de experimentación. En el segundo ORA, se obtuvieron las mayores remociones con el tratamiento anaerobio: 27% 4,4'-DDT, 52% 4,4'-DDE, 58% 4,4'-DDD, 72% α-HCH, 35% β-HCH, 92% γ-HCH y 23% δ-HCH. Los resultados indican que la vermirremediación no es viable para restaurar suelos con estos contaminantes en los niveles estudiados. En cambio, aunque la sinergia entre bioaumentación y bioestimulación representa una alternativa prometedora, es crucial realizar evaluaciones más prolongadas de los tratamientos propuestos para comprender mejor sus efectos en la descontaminación de suelos con DDT y HCH.

Actividades previas y de respuesta a desastres: conclusiones de análisis documental y opiniones de expertos

Diana Rodríguez-Coca, Julián Alberto Espejo-Díaz, William Javier Guerrero — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 -0500

Emergencias, desastres y catástrofes son problemas que requieren de la atención tanto de las comunidades y los gobiernos para prevenir y mitigar sus impactos. La gestión de desastres es un campo de investigación y aplicación práctica que estudia actividades que comprenden tres áreas principales: pre-desastre (preparación y mitigación), respuesta y recuperación. La fase de pre-desastre incluye esfuerzos como evaluación de riesgos y preparación ante emergencias, mientras que la frase de respuesta incluye actividades como entrega de ayudas. En este artículo, los autores analizan cómo las actividades previas al desastre y de respuesta tienen diferentes impactos en la sociedad cuando se enfrentan a distintas catástrofes. Para ello, se realizó una revisión de artículos científicos y reportes oficiales para construir un análisis documental centrado en las operaciones previas al desastre y de respuesta en los siguientes tipos de catástrofes: accidentes de plantas nucleares, erupciones volcánicas, huracanes y deslizamientos de tierra alrededor del mundo. Posteriormente, se presentan los resultados de una encuesta hecha a expertos para comparar los hallazgos con el análisis documental. Los resultados muestran que las actividades de mitigación y preparación realizadas adecuadamente tienen un impacto más significativo que las actividades de respuesta. Sin embargo, ambos tipos de actividades son esenciales y deben ser realizadas para enfrentar catástrofes. En consecuencia, los planeadores de operaciones en logística humanitaria deben concentrar esfuerzos en establecer estrategias de pre-desastre efectivas especialmente en áreas vulnerables.

Modelo de optimización para el diseño de redes de asistencia en catástrofe

Kevin Palomino, Carmen Berdugo-Correa, David García-Barrios — Tue, 03 Dec 2024 00:00:00 -0500

Se ha creado un modelo para optimizar las operaciones de ayudas humanitarias identificando la mejor ubicación para instalar los refugios. Este modelo, desarrollado mediante modelos de programación lineal entera mixta, tiene en cuenta la disponibilidad de recursos y el coste de las distintas ubicaciones, así como las restricciones que deben cumplirse para garantizar la entrega puntual del recurso. Se propuso una solución que implicaba el uso de un algoritmo de ramificación y corte, con la ayuda del API GeoJSON y Python. Además, se realizó un estudio para evaluar el impacto del modelo analizando el suministro de agua durante un desastre natural en Mocoa, Colombia, en 2017. Los resultados del estudio mostraron que el modelo tuvo un impacto positivo en la reducción de la distancia que debían recorrer los recursos, el aumento de la satisfacción de las necesidades de refugio y la disminución de los costes de implementación.

Análisis de rendimiento de sistemas de almacenamiento de energía electroquímica de la microrred inteligente CEDER-CIEMAT

Fri, 06 Sep 2024 00:00:00 -0500

A medida que la utilización de energías renovables continúa creciendo, las microrredes han desempeñado un papel vital en su generación. Para almacenar eficazmente esa energía, las baterías han surgido como el sistema de almacenamiento más utilizado. Este artículo propone un enfoque novedoso para gestionar el consumo de energía en el Centro de Desarrollo de Energías Renovables (CEDER) aprovechando tanto las baterías de iones de litio como las de plomo ácido. Este sistema de gestión informático controla el flujo de energía que puede cargarse o descargarse en intervalos de 15 minutos. Al optimizar el uso de ambos tipos de baterías, el consumo de energía del CEDER se ha reducido en aproximadamente 90 a 200 kWh, dependiendo del caso de estudio específico.

Agrupación de transformadores de potencia según su riesgo de falla

Jefferson Zúñiga-Balanta, Gustavo Coria, Andrés Arturo Romero-Quete — Tue, 26 Nov 2024 00:00:00 -0500

Al evaluar el riesgo de falla de los transformadores de potencia (PT), se pueden utilizar resultados de pruebas de rutina para estimar el estado de cada unidad y agrupar aquellas con problemas similares. Dado que el transformador es uno de los componentes más caros e importantes dentro de un sistema de potencia, el objetivo de este estudio es presentar una metodología para agrupar PTs con problemas de salud y consecuencias de falla (CoF) similares. En este documento se presentan dos opciones de agrupación para identificar cuál ofrece mayores beneficios a la hora de definir el esquema de mantenimiento. Para evaluar las CoF, se utiliza el factor de consecuencia encontrado en la metodología de gestores de redes de distribución (DNO) del Reino Unido, que considera factores como sobrecargas a otros activos, carga media suministrada por la unidad, cargas críticas alimentadas, volumen de aceite, proximidad a otros edificios y penalizaciones por indisponibilidad, entre otros. Esta propuesta se evalúa en una flota de 39 transformadores de potencia y los resultados muestran que la combinación del índice de salud (HI) y el factor de consecuencia conduce a índices consistentes para la evaluación del riesgo de las unidades.

Producción de nanopartículas de oro mediante ablación láser de onda continua en medio líquido

Laura Carmona-Saldarriaga, Alex Ossa — Mon, 02 Dec 2024 00:00:00 -0500

Durante las dos últimas décadas, las nanopartículas de oro han ganado interés debido a sus características únicas, como los efectos ópticos, la respuesta catalítica, la alta área superficial y la baja toxicidad. La síntesis química y ablación láser han sido las técnicas más utilizadas en la fabricación de estas partículas. Sin embargo, la ablación láser es una técnica que resulta costosa debido a la alta inversión necesaria en láseres especializados. En este trabajo, sugerimos la utilización de láseres de onda continua, los cuales representan una técnica de bajo costo en la fabricación de nanopartículas de oro que alcanzan diámetros de aproximadamente 100 nm. Dos diferentes espesores de blancos de oro fueron probados para observar la producción de partículas a diferentes tiempos de irradiación y duraciones de pulsos. También se usó una aproximación simple para estimar la duración de encendido/apagado con base en el espesor del blanco utilizado, en la que se obtuvieron buenos resultados. La técnica presentada puede ser implementada sin incurrir en altos costos de inversión, lo que puede incrementar la posibilidad a nivel global de obtener nanopartículas para diferentes aplicaciones.

Monitoreo remoto de signos vitales: pulso, temperatura y saturación de oxígeno empleando cloud computing

Josias N. Rojas, Edgar A. Manzano, Mauricio Alonso Bejarano-Reyes — Fri, 06 Sep 2024 00:00:00 -0500

La telemedicina ha ganado gran relevancia al permitir que los pacientes sean atendidos en cualquier momento y lugar, lo que a su vez reduce el costo y el tiempo de atención médica. De este modo, la presente investigación logró el desarrollo de un sistema de monitoreo remoto de signos vitales utilizando la computación en la nube. A través de encuestas y aportes de expertos, se identificaron requisitos específicos del sistema. Los sensores elegidos, MAX30102 y MLX90614, capturaron de manera precisa el pulso, la saturación de oxígeno y la temperatura corporal. La placa Arduino Mega-Embedded facilitó la adquisición de datos, mientras que la Raspberry Pi Zero W permitió la transmisión remota de los datos. Se utilizó la plataforma ThingSpeak para la comunicación, y la arquitectura del sistema se estableció mediante pruebas de hardware y software. La funcionalidad del sistema se verificó a través del juicio de expertos y pruebas estadísticas, mostrando que no existían diferencias significativas en comparación con un equipo comercial. El tiempo de muestreo remoto de los datos de signos vitales fue de aproximadamente 117 segundos. En general, este estudio implementó con éxito un sistema de monitoreo remoto sólido y eficiente para pacientes que reciben tratamiento en el hogar.

Modelo de simulación del crecimiento del parque automotor para revisión de políticas públicas en gestión de demanda

Wed, 30 Apr 2025 00:00:00 -0500

El aumento de vehículos en áreas urbanas densificadas con infraestructura vial limitada es un desafío global. El crecimiento demográfico y económico ha intensificado la congestión del tráfico y los tiempos de conmutación, afectando la productividad y calidad de vida de los habitantes. Para mitigar estos impactos, los gobiernos han implementado Medidas de Gestión de la Demanda (MGD) que restringen la circulación de vehículos privados y promueven el transporte público. Sin embargo, la efectividad a largo plazo de estas medidas coercitivas en el control del crecimiento de la flota vehicular ha sido cuestionada. Este estudio presenta metodologías científicas recientes para estimar variaciones en el crecimiento automotriz e identifica variables de estimación en Medellín usando bases de datos públicas, y establece escenarios para proyectar el parque vehicular basados en políticas MGD como restricciones por matrícula y desguace. Se evalúa la relación entre la edad permitida para la circulación de vehículos, el crecimiento demográfico y el aumento de vehículos nuevos en Medellín. El modelo propone una política pública alternativa para controlar el crecimiento del parque vehicular y los problemas de congestión en los próximos años, considerando factores demográficos y económicos específicos de la ciudad.

Editorial

Juan Guillermo Villegas, Diana Patricia Tobón — Wed, 04 Jun 2025 00:00:00 -0500

Las ediciones especiales de revistas académicas son números dedicados que se centran en un tema específico y oportuno dentro de un campo de estudio. A menudo surgen a partir de tendencias emergentes en la investigación, diálogos interdisciplinarios o conferencias importantes, y son organizadas por editores invitados con experiencia en la temática. Estas ediciones proporcionan una plataforma condensada para avanzar en el conocimiento, fomentar el debate académico y destacar investigaciones de vanguardia [1]. Al reunir contribuciones de diversos autores en torno a un tema central, las ediciones especiales contribuyen significativamente a definir la agenda de investigación y a fomentar la colaboración dentro de la comunidad académica [2].

Preliminares

Sandra Hernández — Wed, 18 Jun 2025 00:00:00 -0500

Análisis numérico de formación de hielo sobre un perfil aerodinámico: un caso de estudio

Lucas Farabello, Ana Scarabino, Federico Bacchi — Thu, 28 Nov 2024 00:00:00 -0500

La acumulación de hielo sobre las superficies del avión es un fenómeno que atenta contra la seguridad en vuelo, lo que ha motivado el estudio y desarrollo de distintos medios para prevenirla. Un problema frecuente que sufren las aeronaves es la acumulación de hielo en las alas al volar a través de nubes con microgotas superenfriadas. La forma y tamaño de las formaciones de hielo dependen esencialmente de la velocidad de vuelo, la temperatura del aire, la cantidad y tamaño de las microgotas presentes en la atmósfera y el tiempo de exposición a las condiciones de formación de hielo. En este trabajo, los modelos numéricos implementados en los softwares comerciales ANSYS CFD y Fensap Ice fueron validados contra resultados experimentales y luego aplicados al cómputo de formación de hielo en el perfil aerodinámico MS(1)-0313, utilizado en las alas del avión SAAB 340. Uno de estos aviones sufrió un accidente fatal en la Patagonia, Argentina el 18 de mayo de 2011. Los parámetros para la simulación se definieron con base en los reportes meteorológicos de ese día y el tipo de nubes presentes en el sitio y a la hora del accidente. El objetivo de este trabajo es aplicar el código Fensap-Ice para verificar la posibilidad de que la formación de hielo en las alas haya sido la causa del accidente. Los resultados del estudio confirman esta hipótesis como muy probable.

Modelo de programación lineal estocástico para la localización de albergues en pequeñas ciudades colombianas

Tue, 11 Jun 2024 00:00:00 -0500

En este artículo se aborda el problema de la localización de albergues temporales en pequeñas ciudades colombianas a través de la construcción de un modelo de programación lineal estocástico que considera distintos escenarios donde la población afectada es un factor que genera incertidumbre en la ubicación de los albergues y los respectivos flujos en la cadena de suministro humanitaria. El modelo es validado a través de la construcción de un caso de estudio referente a las inundaciones presentadas en una ciudad del centro del departamento del Valle del Cauca, lo que ocasiona constantemente la necesidad de reubicar la población afectada, buscando reducir los tiempos de atención a los damnificados al mismo tiempo que consideran restricciones asociadas al presupuesto disponible para la atención de las emergencias. La propuesta generada se convierte en un referente para la gestión eficiente de albergues en desastres similares que ocurran dentro de pequeñas ciudades colombianas

Correlación entre temperatura superficial del aire y eventos de rayos en Colombia

Fernando Augusto Díaz-Ortiz, Francisco José Román-Campos — Mon, 29 Jul 2024 00:00:00 -0500

Este artículo presenta hallazgos sobre la correlación entre la temperatura del aire en superficie y la actividad de rayos en Colombia. Los datos sobre la temperatura del aire abarcan varias décadas, mientras que los datos sobre los rayos cubren 17 años. Los registros de temperatura provienen de nueve ciudades y los datos de rayos cubren alrededor del 50% del territorio. A pesar de las diferencias en las tasas de muestreo y el tamaño de los conjuntos de datos, los hallazgos muestran una correlación positiva entre la temperatura del aire en la superficie y la actividad de los rayos, lo que sugiere una posible relación entre condiciones más cálidas y una mayor actividad de los rayos.