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Thesis Análisis de factibilidad de reutilización de aguas servidas tratadas en sistemas de riego agrícola(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-05) Calizario Lara, Manuel Alejandro; Departamento de Industrias; Demarco Bull, Rodrigo AndrésLa presente investigación se centra en analizar la factibilidad del reúso de aguas servidas tratadas para riego agrícola en la región de Valparaíso, con el propósito de disminuir la demanda de agua dulce y enfrentar el déficit hídrico particularmente en la comuna de Casablanca, a través de un análisis exhaustivo de las zonas potenciales y las experiencias nacionales e internacionales en el reúso de aguas servidas lo cual permitiría aliviar la presión sobre los recursos hídricos tradicionales y contribuir a la sostenibilidad de la actividad agrícola en la región. La metodología utilizada incluyó una revisión bibliográfica para cuantificar la demanda potencial de agua de riego, un análisis de la oferta y demanda del recurso, como también, identificar el aporte de los sistemas de tratamientos. Los resultados obtenidos evidenciaron que la región de Valparaíso cuenta con 4 decretos de escasez hídrica, sin embargo, también cuenta con la mayor cantidad de aguas servidas reusables (3,21 m³/s), por lo que, el reúso de aguas servidas para riego se plantea como una solución viable ante la crisis hídrica, particularmente en la comuna de Casablanca, donde la disponibilidad de agua es limitada y la demanda agrícola es alta. En tal sentido, este estudio destaca la importancia del reúso de aguas servidas tratadas, la cual surge como una alternativa viable y factible para mitigar los problemas relacionado con los recursos hídricos y satisfacer la demanda de agua para riego agrícola.Thesis Cultec: emprendimiento de base tecnológica desarrollador y comercializador de una torre modular hidropónica para el auto cultivo doméstico.(Universidad Técnica Federico Santa María, 2021-12-06) Cortés Arias, Pablo Hernán; Fernandez Robin, Ernesto Cristobal; Departamento de Industrias; Fuentes Zepeda, Raúl AntonioCULTEC es un emprendimiento que nace como respuesta a un problema identificado en Chile a nivel nacional. Durante los últimos años, y sobre todo bajo el escenario de pandemia de COVID-19, la inseguridad alimentaria ha aumentado en el país y ha traído serias repercusiones. Dado esto, se detecta una creciente tendencia de jóvenes entre 30 y 40 años que se encuentran preocupados/as por el medio ambiente, quienes están prefiriendo el consumo de productos sustentables y que les gustaría acceder a comida fresca, inocua y orgánica basada en la hidroponía. Junto a esto, se detecta una tendencia internacional creciente hacia el autocultivo de alimentos, pero que por falta de tiempo, conocimiento o espacio ésta se ve limitada en Chile. El proyecto busca ofrecer alimentos seguros, frescos e inocuos a través de una torre de cultivo modular para interior y exterior, la cual es escalable según la necesidad del hogar con una capacidad de hasta 72 plantas por metro cuadrado, automatizando el cuidado de ellas a través de una aplicación móvil que integra amigablemente el producto al hogar. Además, CULTEC ofrecerá un servicio de asesoría y acompañamiento a los/as usuarias/os para acercarlos y capacitarlos en el autocultivo bajo la modalidad de la técnica hidropónica. En base a las proyecciones económicas, considerando un horizonte de evaluación de 5 años, se calcula un valor actual neto entre CLP$16.700.000 y CLP$40.000.000 (dependiendo de si se utiliza financiamiento externo o no y en cuál proporción, 25%, 50% o 75%) ante una tasa de descuento del 26,92% y estimando márgenes operacionales para cada año del -4,89%, -31,28%, -19,02%, +2,87% y +15,58% respectivamente, obteniéndose un payback al quinto año y alcanzando los 2.965 millones de pesos en ventas durante dicho período.Thesis Estrategias para la modernización sostenible de la industria de gases industriales en Chile: energía limpia y digitalización.(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-01) Olivares Guerra, Alonso; Mena Bustos, Rodrigo Andres; Departamento de Industrias; Viveros Gunckel, Pablo AndresEl sector de gases industriales está siendo transformado por la rápida evolución tecnológica y las dinámicas del mercado global, destacándose el hidrógeno verde y la inteligencia artificial como factores clave. La cuarta revolución industrial impulsa esta disrupción mediante la integración de tecnologías avanzadas. En el contexto del Acuerdo de París y los objetivos de descarbonización, el hidrógeno verde surge como una solución prometedora, aunque costosa, con Chile liderando esfuerzos para reducir estos costos. La investigación aborda cómo las aplicaciones tecnológicas, las estrategias actuales, y las fuerzas competitivas pueden influir en el sector, proponiendo desarrollar estrategias sostenibles que permitan a las empresas adaptarse y competir eficazmente en el futuro. Para entender las aplicaciones tecnológicas es necesario estudiar la evolución de la tecnología, sus principales herramientas, la posición de la industria de gases industriales y realizar un análisis estratégico. El 73% de los encuestados en empresas con mejor desempeño indican que sus líderes tecnológicos están altamente involucrados en la estrategia y agenda empresarial, lo que ha llevado a la adopción de tecnologías avanzadas y transformaciones tecnológicas valiosas (Mckinsey & Company, 2022). A lo largo de la historia, la tecnología ha optimizado procesos y aumentados beneficios en la industria. Actualmente, la Industria 4.0 integra el Internet de las cosas (IoT) y crea un ciclo de información que agrega valor. Tecnologías como Blockchain, inteligencia artificial y aprendizaje automático, servicios en la nube y edge computing, realidad aumentada y virtual, IoT y drones están transformando el sector de gases industriales, mejorando la eficiencia, la seguridad y la productividad, aunque algunas de estas tecnologías aún están en desarrollo y adopción temprana (Zavarce, 2024). Utilizando el análisis de las 5 fuerzas de Porter, un análisis FODA, y la identificación de estrategias y desafíos clave, se proporciona una visión comprensiva del escenario actual y futuro de esta industria concentrada en pocos participantes y que posee una diversificación en cuanto a productos y servicios muy grande llegando a influir en otras industrias diferentes entre ellas. Se destacan las oportunidades significativas derivadas de la creciente preocupación por disminuir las emisiones de carbono, así como las fortalezas competitivas existentes de las empresas de gases industriales, como una demanda estable, patentes tecnológicas e infraestructura establecida. La necesidad de innovación y adaptación a nuevas tecnologías se identifica como crucial para mantener la competitividad, frente a amenazas regulatorias y de competencia. Las estrategias se recomiendan para distintos tipos de empresa e incluyen la diversificación de productos, la formación de alianzas estratégicas y un enfoque en la sostenibilidad y la eficiencia operativa. El estudio indica que, aunque hay varios desafíos como las altas inversiones realizadas y las posibles regulaciones y restricciones, las empresas que logren adaptarse y aprovechar las nuevas oportunidades podrán mantenerse relevantes y competitivas en este mercado en evolución.Thesis Evasión en el transporte público: el problema del pasajero evasor.(Universidad Técnica Federico Santa María, 2021-11) Valenzuela Pacheco, Cristian Andrés; Wolf García, Nathalia Isabel; Departamento de Industrias; Escalona Rodriguez, PabloEl presente trabajo trata el tema de la evasión en el transporte público, al presentarse pasajeros que, pudiendo pagar la tarifa o ticket, deciden no realizarlo por diversas causas, pudiendo ser socioeconómicas, demográficas e incluso ideológicas. Dichos pasajeros son conocidos como oportunistas. El primer método para tratar de inhibir estas situaciones consiste en aplicar métodos de control de pago más rígidos, pero que van en contra de la eficiencia del sistema, debiendo emplear métodos de pago que facilitan el acceso pero que reducen el control del pago efectivo del ticket o tarifa. Chile no está exento de estas situaciones, siendo incluso uno de los países que tiene la mayor tasa de evasión, debido a la implementación del sistema de Transporte Transantiago (Actualmete denominado RED) en el año 2007. Lo anterior condicionado a la mala calidad de servicio, junto con un sistema del tipo "Proof of Payment"sin barreras (POPS ) que facilita la evasión. Existen muchos métodos para combatir la evasión, no obstante, ciertos patrones van presentándose en todos los países, como aplicación de multas e imponer probabilidades de inspección en la red de transporte, buscando desincentivar la decisión de realizarla. Estos pueden ser incorporados en un modelo matemático que sea capaz de proponer las mejores probabilidades de inspección y valores de multa; esto a nivel de la entidad fiscalizadora. Dentro del modelo anterior, el pasajero debe ser capaz de buscar su mejor ruta para lograr la mayor eficiencia considerando costos y tiempos de viaje, asumiendo que se comporta de manera racional, pudiendo cambiar sus decisiones frente a las condiciones que la autoridad imponga en la red de transporte. La principal contribución de la presente tesis, busca por una parte, entregar una revisión de la literatura acerca de la evasión en el transporte público, y por otra proponer un modelo matemático que sea capaz de representar el comportamiento del pasajero oportunista. Lo anterior permitirá a las autoridades insertarlo en un problema de dos niveles, para ser resuelto con herramientas matemáticas que entreguen directrices y acciones claras para buscar inhibir la evasión en cualquier sistema de transporte en el que sea implementado.Thesis Linealización funciones de costos de combustible mediante aproximación lineal por tramos en un problema de unit commitment(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-26) Peña Casas-Cordero, Javier Arturo; Salgado Valenzuela, Esteban Andrés; Departamento de Industrias; Mena Bustos, Rodrigo AndrésEste trabajo aborda el problema de Unit Commitment (UC) en sistemas eléctricos modernos, con un enfoque en la optimización de costos operativos y la integración eficiente de energías renovables. El UC es una herramienta crucial en la operación de sistemas eléctricos, cuyo objetivo es determinar la programación óptima de encendido y apagado de unidades generadoras para satisfacer la demanda de energía de manera económica y confiable. La creciente penetración de energías renovables, como la eólica y solar, ha añadido una mayor complejidad al UC, debido a su naturaleza intermitente y dependiente de factores climáticos. El estudio se centra en la linealización de las funciones de costos de combustible, que tradicionalmente se modelan de forma cuadrática, para convertir el problema de UC en un modelo más manejable computacionalmente, utilizando Programación Lineal Entera Mixta (MILP). El objetivo general es desarrollar un modelo de UC con las funciónes de costos linealizadas mediante la técnica de Piecewise Upper Linear Approximation (PUA), que permite aproximar las funciones cuadráticas originales mediante segmentos lineales. Los objetivos específicos incluyen investigar y modelar el problema de UC, implementar el modelo en Python usando Pyomo, y comparar la precisión y la reducción de tiempo de cómputo a medida que se aumenta el número de tramos. El UC es un problema de optimización entero mixto que implica decisiones binarias (encendido/apagado de unidades) y variables continuas (potencia generada). Las funciones de costos cuadráticas han sido preferidas en la formulación tradicional por su capacidad para capturar de manera realista la relación no lineal entre la potencia generada y el consumo de combustible. Sin embargo, estas funciones incrementan la complejidad computacional, convirtiendo el UC en un problema de Programación Cuadrática Entera Mixta (MIQP), lo que lo hace más costoso y difícilde resolver. Para abordar esta limitación, la linealización por tramos transforma el problema en un modelo de MILP, que es más tratable computacionalmente. El modelo de UC propuesto emplea la técnica de PUA para las funciones de costos de combustible, dividiendo el rango de generación en segmentos lineales. Se definen condiciones de linealización para asegurar que la aproximación represente adecuadamente la función cuadrática original.(...)
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