Facultad Regional San Francisco
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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 J.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.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 V.; 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."Item Integración de modelos estadísticos para visualizar y analizar el aprovechamiento de energías renovables en la región en la Región Centro (Argentina)(edUTecNe, 2024-10) Szwarc, Gerardo D.; Rivara, Laura María; Cézar, Santiago Valentín; Ceré, Esteban; Ferreyra, Diego M.; Pipino, HugoA nivel nacional y provincial, la adopción de la generación distribuida con fuentes renovables avanza gradualmente y queda aún un vasto potencial sin explotar. Con el objetivo de promover su utilización, se busca desarrollar herramientas de cálculo regionalizadas que permitan visualizar los beneficios de su aprovechamiento. En este trabajo, se presenta un análisis de la energía eléctrica generada por una instalación solar fotovoltaica a partir de modelos fisicomatemáticos de irradiación solar aplicados al Departamento San Justo de la provincia de Córdoba. Contempla la energía recibida en un sistema de captación solar y la posterior producción de energía eléctrica de un sistema fotovoltaico, teniendo en cuenta tanto los rendimientos de paneles e inversor, como las pérdidas generadas por la propia instalación. El análisis se respalda en datos obtenidos de un sistema de medición implementado en una instalación solar fotovoltaica piloto ubicada en la Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional San Francisco, que resultan relevantes por su ubicación geográfica para obtener herramientas de cálculo regionalizadas. Por otro lado, sobre la base de datos previos de demanda energética de las provincias de Córdoba y San Luis, se aplica el modelo autorregresivo integrado de promedio móvil (ARIMA) para obtener un modelo estadístico que, utilizando variaciones y regresiones de estos, se puedan encontrar patrones que permitan predecir el consumo eléctrico futuro. Finalmente, se establece una comparación entre la energía generada por esta instalación modelada y las predicciones de demanda, a fin de realizar un análisis crítico en términos de energía demandada, autoconsumida e inyectada. Esto último resulta estratégico para los usuarios generadores, dado que la normativa vigente en la región fomenta el autoconsumo de la energía generada con fuentes renovables en la modalidad de generación distribuida.Item Experiencias de aplicación de ultrasonido en la asignatura ciencia de los materiales(edUTecNe, 2024-10) Aon, Yamile Soledad; Bertoneri, Nicolás Ezequiel; Ferreyra, Diego M.; Guntero, Vanina A.El 5 de marzo de 2020, la Universidad Tecnológica Nacional aprobó en el Consejo Superior la Ordenanza nro. 1753, en la cual se establecieron los Lineamientos Generales para los Nuevos Diseños Curriculares de Ingeniería, con el objetivo de incorporar un nuevo enfoque sobre las actividades reservadas y los alcances del título. En la carrera de Ingeniería Industrial, específicamente en la asignatura Ciencia de los Materiales que corresponde al 2 ° año de cursado, una de las competencias específicas es la de dirigir, gestionar, optimizar, controlar y mantener las operaciones, procesos e instalaciones requeridas para la producción, distribución y comercialización de productos (CE 2.1). De manera que, se plantea trabajar la CE 2.1 mencionada, en el eje temático de Ensayos Destructivos (ED) y No Destructivos (END). Dichos ensayos permiten detectar defectos en materiales, siendo el método de ultrasonido un ensayo END aplicado en líneas de producción industriales. Primeramente, se les explicó a los estudiantes el contenido teórico y se les entregó la rúbrica con la cual serían evaluados. Luego se les propuso la actividad con el equipo de ultrasonido, la cual incluyó realizar mediciones de espesores de diferentes piezas, detectar piezas no viables de medir, interpretar resultados y entregar informes. Se evidenció el desarrollo de las competencias específicas requeridas, visualizando de forma directa y exitosa la calibración del equipo, las mediciones de piezas, los problemas detectados en la práctica que pueden surgir y los resultados obtenidos. El enfoque integrador de este trabajo fortaleció la comprensión teórica del estudiante y, además, le brindó habilidades prácticas. Los resultados mostraron la capacidad de los estudiantes para realizar procesos de control de piezas y el desarrollo de criterios propios, cumpliendo así con el objetivo general del trabajo.Item El mantenimiento de vehículos híbridos y eléctricos: algunas previsiones para los talleres mecánicos(2024-09-01) Szwarc, Gerardo D.; Ferreyra, Diego M.Este informe es un resumen de algunos de los contenidos estudiados en profundidad en la instancia de capacitación “Operación y mantenimiento de vehículos eléctricos”, recibida en el TCNR de Taichung, Taiwán, a la cual se pudo acceder con el apoyo del ICDF (https://www.icdf.org.tw) y la Embajada de Taiwán en Argentina.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.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.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 ValleEl 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.Item Consideraciones sobre el factor de utilización de transformadores de distribución ante la transición energética en la Región Centro de Argentina(Universidad Tecnológica Nacional, 2024-03-19) Szwarc, Gerardo D.; Bonino, Guillermo; Sarmiento, Ana C.; Ferreyra, Diego M.Actualmente, Argentina está involucrada en la denominada transición energética, en consonancia con lo que ocurre a nivel mundial. En la red eléctrica, esto implica una creciente incorporación de fuentes renovables en formato de generación distribuida, así como la progresiva inserción de vehículos eléctricos, entre otras cosas. Estos dos aspectos afectan directamente a todo el sistema de distribución, en el cual los transformadores, como máquinas eléctricas, pueden considerarse una de las partes más representativas. Esto se justifica por el hecho de que concentran la mayor parte de las pérdidas de la red y la mayor proporción de impedancia de cortocircuito que se presenta a los usuarios conectados a ellos. En el presente trabajo, se realiza un análisis preliminar del factor de utilización de algunos transformadores de distribución normalizados (IRAM 2250) relevados en usuarios eléctricos de la Región Centro. Se presentan curvas de demanda diarias o semanales efectivamente medidas en usuarios de la zona, y se cuantifican la evolución y los valores globales de pérdidas, eficiencia y factor de utilización para los transformadores de distribución relacionados, además de realizar consideraciones adicionales. Se realiza el mismo análisis para algunos casos hipotéticos donde se prevé la inserción de generación solar fotovoltaica o la carga de vehículos eléctricos. En este trabajo, se omiten otras consideraciones detalladas, como podrían ser el impacto de los desequilibrios en las fases o la distorsión armónica producida por los equipos conectados, y se concentra el interés en el análisis de valores globales de energía y potencia. Los resultados obtenidos aportan información de interés para sustentar políticas, criterios y decisiones técnicas relacionadas a la generación distribuida con energías renovables y la incorporación de vehículos eléctricos a la red.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 ValleLa 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.