FRSFCO - Producción de Investigación

Permanent URI for this communityhttp://48.217.138.120/handle/20.500.12272/1607

Browse

Author: search.filters.author.Bernard, Mariana del Valle

Search Results

Now showing 1 - 10 of 26
  • Thumbnail Image
    Item
    Trends in the use of biomass for energy generation for a province in the Central Region of Argentina
    (Universidad Nacional de Colombia (Sede Medellín). Facultad de Minas, Colombia, 2024-12-10) Quicchi, Agostina Lucía; Bernard, Mariana del Valle; Ferreyra, Diego M.; Schweickardt, Gustavo Alejandro
    In this work, analyses are performed on international reports applicable to Argentina regarding the use of biomass for energy generation. More specific trends in the national context are also analyzed, and then a more detailed study is performed for Córdoba, one of the three provinces in the so-called Central Region. Córdoba was chosen not only due to its large availability of biomass and wide range of agricultural production, but also because of its favorable regulation promoting energy generation with regional biomass. It becomes clear that projects using dry biomass are very limited in number and scale in this province. Considering previous studies, including articles by the authors on energy applications of regional biomass such as sorghum, esparto grass or corn, it can be hinted that the use of dry biomass resources for energy generation is well below the capacity in the chosen province.
  • Thumbnail Image
    Item
    Producción de biogás con residuos sólidos urbanos. factibilidad y aprovechamiento en una ciudad de 60.000 habitantes
    (Universidad Tecnológica Nacional, Argentina, 2022-05-04) Bernard, Mariana del Valle; Ferreyra, Diego M.; Asís, Hernán G.; Dopazo, Fabián; Gianoglio, Paulo Jesús
    En este trabajo se cuantifica el biogás que podría obtenerse a partir de los residuos sólidos urbanos generados en San Francisco, una ciudad de 60 000 habitantes del interior de Argentina. Se describe el proceso de digestión anaeróbica involucrado en la producción del biogás, para el cual se requiere mantener ciertas condiciones dentro de los reactores. Con la implementación de una propuesta de este tipo se eliminarían en el vertedero de la ciudad las emisiones de metano que se producen naturalmente con la fermentación aeróbica descontrolada de los residuos sólidos. Resulta de interés reducir o eliminar las emisiones de este gas, ya que es uno de los de mayor incidencia sobre el efecto invernadero. Para el aprovechamiento del biogás que se obtendría se considera particularmente la alternativa de utilizarlo para generación de energía eléctrica.
  • Thumbnail Image
    Item
    Comparación del consumo de una estufa alimentada con diferentes tipos de biomasa para calefaccionar una vivienda única familiar tomada como referencia
    (Facultad Regional La Plata, Universidad Tecnológica Nacional, Argentina., 2024-12) Quicchi, Agostina Lucía; Cézar, Santiago Valentín; Szwarc, Gerardo D.; Ferreyra, Diego M.; Bernard, Mariana del Valle; Pipino, Hugo
    "Durante los últimos años, se están realizando distintas acciones para contribuir hacia una transición energética sustentable y sostenible en el tiempo. En este contexto, la biomasa es el recurso más accesible para su aprovechamiento de manera directa, y es una de las fuentes renovables más confiable ya que se puede almacenar, lo que favorece su conversión en energía térmica y eléctrica. En el caso de la calefacción residencial, la biomasa sólida utilizada actualmente en el mundo suele estar en la forma tradicional de leña o carbón vegetal, y queda aún mucho margen para implementar soluciones más modernas. En Argentina, el panorama es similar, ya que, si bien existen distintos tipos de biomasa lignocelulósica que puede destinarse para generar energía; como, residuos agrícolas, especies de crecimiento natural y cultivos energéticos, estos recursos están subaprovechados para la generación de energía. El enfoque de este trabajo está puesto sobre la generación de energía térmica a partir de biomasa, con el objetivo principal de estimar el consumo para calefacción residencial. Para este análisis, se adopta un prototipo de vivienda como modelo para realizar los cálculos, y se propone el uso de pélets de diferente composición y poder calorífico según la región analizada."
  • Thumbnail Image
    Item
    Biobased polyester from soybean oil Synthesis, characterization and degradation studies
    (2021-12) Bernard, Mariana del Valle; Nicolau, Verónica V.; Strumia, Miriam C.
    Industrially used polymers derived from fossil fuels have a negative environmental impact when being disposed of. They could be efficiently replaced by natural polymers, which are potentially degradable and which can match or even surpass them in mechanical performance. In this work, a rigid thermosetting polymer is obtained by copolymerization of maleinated acrylated epoxidized soybean oil (MAESO) with styrene (St). MAESO is synthetized by epoxidation, acrylation and maleinization from industrial soybean oil (SO). Resin characterization is performed using FT-IR, 1H NMR and SEC, while copolymer characterization includes a mechanical test, degradation test and SEM. The aim of this work is the replacement of unsaturated polyester (UP) and the optimization of the SO modification reaction in MAESO. The replacement of UP by 25, 50 and 100% of MAESO enables improvements in the mechanical properties. Additionally, it is assessed whether the replacement of UP by MAESO is enough to improve the degradation properties, and the effect of degradation on the mechanical properties is analyzed. MAESO-St copolymers improve the degradation process in relation to UP, and 240 days of in vitro degradation in the presence of Aspergillus niger and Alternaria alternata fungi causes cracks, surface damage and changes in the mechanical properties of the degraded copolymer.
  • Thumbnail Image
    Item
    Potencial del rastrojo de maíz para la obtención de pélets en comparación con un cultivo energético
    (INTA (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria), 2024) Quicchi, Agostina Lucía; Balangione, Agustina; Gallará, Rocío de Lourdes; Ortmann, Valeria Isabel; Bernard, Mariana del Valle; Ferreyra, Diego M.
    Análisis comparativo exploratorio de las posibilidades del rastrojo de maíz frente a un cultivo energético para la obtención de pélets destinados a la generación de energía.
  • Thumbnail Image
    Item
    Ejemplo de aplicación práctica de métodos numéricos para la resolución de sistemas térmicos
    (Universidad Tecnológica Nacional, 2024-03-19) Marchese, Julián; Bernard, Mariana del Valle; Ferreyra, Diego M.
    La modelización matemática en el área de investigación aplicada a sistemas de ingeniería es un tópico importante a la hora de predecir el comportamiento de estos cuando las posibilidades de ensayos no son factibles dado a los costos, o bien, a dificultades técnicas involucradas. Es por ello que se propone una resolución para estos casos, ejemplificando mediante un estudio térmico, un conjunto general de condiciones posibles de ser extrapolado a sistemas reales. El objetivo es conocer los flujos de calor y las temperaturas involucradas de recintos cerrados con intercambios de masa instalados en ambientes donde se conocen los parámetros térmicos principales. Este tipo de representación puede corresponder desde sistemas de control o automatización autónomos (instalados de forma aislada o remota), hasta casillas o establecimientos rurales. En ambos casos el estudio térmico permite conocer la temperatura interior alcanzable por el sistema, y, por ende, representar un factor de decisión a la hora de la selección de los materiales constructivos, permitiendo así un correcto desempeño térmico y eficiente según corresponda para cada caso. Para modelar al sistema se tiene en cuenta, no solamente la temperatura del medio externo, sino también la incidencia solar, la convección y conducción de calor en las paredes, y posibles generaciones internas de calor en el recinto. Para el caso de la radiación solar, se propone una modelización a través de funciones vectoriales que representen el ángulo de incidencia e intensidad de la radiancia a lo largo del día. Dado a esto, y sumado a una representación vectorial de superficies, es posible analizar la irradiación y la cantidad de calor que pueden absorber dichas paredes. Este tipo de análisis permite, además, estudiar las orientaciones en el espacio encontrando máximos o mínimos de irradiación, correspondientes a orientaciones óptimas. En caso de los fenómenos de conducción y convección se modelizan los parámetros térmicos a través de regresiones para obtener funciones que representen estos fenómenos a lo largo de las evoluciones de estados térmicos conforme varía la temperatura. Obtenidas las ecuaciones matemáticas de generaciones internas de calor/temperatura y flujos de masa se emplea un algoritmo de resolución mediante métodos numéricos computacionales en el software Octave, iterando el sistema de ecuaciones hasta encontrar un punto de equilibrio bajo las condiciones de trabajo establecidas. La propuesta permite conocer los flujos de calor y las temperaturas involucradas en el sistema de tal forma que es posible predecir el estado final de este.
  • Thumbnail Image
    Item
    Explorando el futuro regulatorio del hidrógeno verde en Córdoba con biomasa como fuente de generación: Perspectivas regulatorias internacionales
    (Universidad Tecnológica Nacional, 2024-03-19) Gómez, Tobías; Ferreyra, Diego M.; Bernard, Mariana del Valle
    El cambio climático requiere con creciente urgencia una transición energética coordinada internacionalmente en una carrera hacia la desfosilización. En este contexto, la Provincia de Córdoba con su biodiversidad, recursos agrícolas y una sostenida trayectoria en bioenergía, detenta una posición estratégica para desarrollar el hidrógeno verde en Argentina. Este estudio se concentra en explorar una oportunidad transformadora para la Provincia: ingresar en la industria del hidrógeno para convertirse en actor relevante de un sector que sustenta buena parte del futuro de la transición energética mundial. La biomasa, recurso abundante y fomentado por políticas provinciales, se constituye en recurso clave para la producción de hidrógeno mediante gasificación. El proceso implica la combustión incompleta de biomasa en condiciones controladas, obteniéndose un gas pobre que contiene H2 que debe separarse y purificarse. Este sistema de generación de hidrógeno resulta sostenible y más económico que la producción por electrólisis, logrando un combustible limpio y eficiente que reduce considerablemente las emisiones de gases de efecto invernadero. En este trabajo, se analizan modelos regulatorios de Alemania, China y Noruega. Alemania, con un cambio de paradigma sobre el rol jurídico del Estado, muta a una posición “garante” en la regulación de servicios públicos, mercado eléctrico y energías renovables -Energiewende-, ofreciendo valiosas lecciones sobre transición energética con desenvolvimiento eficiente del Estado. China, con sus “Zonas Económicas Exclusivas”, demuestra cómo las políticas locales de fomento, abstraídas del contexto nacional, pueden impulsar el desarrollo de nuevos mercados energéticos. Noruega, mediante la regulación de hidrocarburos, proporciona conocimientos relevantes sobre gestión y regulación de recursos naturales; teniendo como principio innegociable la protección de la soberanía de sus recursos y su rol en el mercado. Estos casos sirven de referencia para la Provincia de Córdoba para lograr un ordenamiento jurídico local eficiente y abstraído de la situación macroeconómica de nuestro país. El aprendizaje frente a estas políticas ofrece una alternativa optimista a futuro para que Córdoba pueda liderar la transición energética nacional. Asimismo, enfatiza la necesidad apremiante de un marco regulatorio acorde, capaz de allanar el camino para un crecimiento significativo en hidrógeno verde. El contexto internacional demuestra que estamos ante los actos preparatorios de un mercado que se vaticina como uno de los pilares fundamentales en la transición mencionada. Dado el potencial y las características presentadas, Córdoba debe asumir una posición protagónica en el mercado energético.
  • Thumbnail Image
    Item
    Análisis de biomasa lignocelulósica regional de origen herbáceo para la generación de energía
    (Universidad Tecnológica Nacional, 2024-03-19) Quicchi, Agostina Lucía; Balangione, Agustina; Belmonte, Luciana Micaela; Gallará, Rocío de Lourdes; Mariotta, Ariana; Ortmann, Valeria Isabel; Ferreyra, Diego M.; Bernard, Mariana del Valle
    La matriz energética argentina depende principalmente de hidrocarburos; sin embargo, debido al gradual agotamiento de estos combustibles y a su impacto ambiental negativo, resulta evidente la necesidad de una transición energética para descarbonizar la matriz actual incorporando energías renovables. En este contexto, la biomasa ofrece diferentes recursos en cada región del planeta, ya sea en la forma de biomasa natural o residual, o de cultivos energéticos, por lo que representa una alternativa prometedora para la generación de energía. Esta versatilidad permite que puedan utilizarse distintos procesos, ya sea termoquímicos, químicos o bioquímicos según el tipo de biomasa y su contenido de humedad, para la obtención de energía. En este proyecto, se analiza con esta finalidad el potencial de tres tipos de biomasa lignocelulósica de origen herbáceo. En la región centro y este de la provincia de Córdoba, la producción agrícola es una actividad muy importante. El maíz es el segundo cultivo con mayor superficie sembrada, con un promedio de 8 t/ha de rastrojo, de las cuales un 40 % se utiliza en el proceso de siembra directa para realizar una enmienda orgánica del suelo. El 60 % remanente representa una gran cantidad de biomasa residual que podría utilizarse para generar energía. En la misma región, coexisten zonas de menor productividad donde crecen pasturas naturales en condiciones adversas. El espartillo o Spartina argentinensis es una de estas pasturas, que es poco adecuada para la alimentación animal y representa focos de incendios; no obstante, es energéticamente interesante. Por otro lado, son frecuentes algunos cultivos energéticos como el sorgo azucarado o Sorghum Saccharatum, variedad M81, que no compite por tierra con cultivos alimenticios, se adapta a diferentes condiciones edafoclimáticas y tiene un alto contenido de lignina, lo cual se asocia con un buen poder calorífico. En este trabajo, se estudió el proceso de acondicionamiento de rastrojo de maíz, espartillo y sorgo lignocelulósico para la obtención de pélets híbridos. Además, se obtuvo un gas de síntesis (syngas) a partir de sorgo en un proceso autotérmico a escala banco. Se caracterizaron y cuantificaron los productos obtenidos y se obtuvieron resultados favorables. Es importante destacar que el acondicionamiento previo de la biomasa resulta fundamental tanto para la obtención de pélets como de syngas. Actualmente, continúa en desarrollo la cuantificación energética implicada en el proceso de acondicionamiento y densificación de los tres tipos de biomasa descriptos.
  • Thumbnail Image
    Item
    Cuantificación preliminar del consumo de energía en el proceso de obtención de pélets de rastrojo de sorgo
    (AJEA- Actas de Jornadas y Eventos Académicos de UTN, 2023-12) Ortmann, Valeria Isabel; Balangione, Agustina; Gallará, Rocío de Lourdes; Quicchi, Agostina Lucía; Ferreyra, Diego M.; Bernard, Mariana del Valle
    El sorgo azucarado (Sorghum Saccharatum, V. M81), se suele sembrar como cortina rompevientos, se adapta a diversas condiciones climáticas y del suelo. Esta especie no se utiliza para fines alimenticios, pero resulta energéticamente interesante. De las 943.151 ha de sorgo sembradas en Argentina en 2021-2022, el 17,60% correspondieron a Córdoba. En este trabajo se estudió la caracterización, acondicionamiento y peletizado del rastrojo de sorgo, (Sorghum Saccharatum, V. M81), para la obtención de pélets destinados a generación de energía. Se realizaron determinaciones de humedad, cenizas, materia volátil y materia orgánica. El peletizado se realizó mediante dos procesos, uno a escala laboratorio y otro a escala piloto para cuantificar la energía consumida en ambos. Los resultados sugieren que, al pasar de escala laboratorio a piloto, el consumo energético del proceso se reduce a la cuarta parte, y es posible reducirlo aún más realimentando el proceso con los propios pélets producidos.
  • Thumbnail Image
    Item
    Análisis comparativo de cultivos lignocelulósicos con alto potencial energético: Arundo Donax L. y Sorghum Saccharatum
    (AJEA- Actas de Jornadas y Eventos Académicos de UTN, 2023-12) Belmonte, Luciana Micaela; Mariotta, Ariana; Binotto, Noelia Celeste; Quicchi, Agostina Lucía; Bernard, Mariana del Valle
    En la actualidad existen diferentes propuestas que alientan la utilización de los recursos renovables para reemplazar combustibles fósiles frente al contexto del calentamiento global, permitiendo la generación de bioenergías; entre ellas, la biomasa. En esta categoría, los cultivos energéticos adquieren significativa importancia. La intención de este trabajo es comparar las potencialidades de los cultivos energéticos Caña de castilla (Arundo donax L.) y Sorgo lignocelulósico (Sorghum saccharatum, VM81). A este fin, se caracterizaron los cultivos mediante diferentes ensayos fisicoquímicos, determinando su capacidad calorífica en contexto con sus potencialidades de implantación. Los cultivos de Arundo Donax L, y Sorghum saccharatum no persiguen fines alimenticios, transformándose así en grandes oportunidades para la producción de biocombustibles ya que no generan efectos negativos en el uso de suelos, mientras que exigen menos proporción de agua y fertilizantes en comparación con otros cultivos.