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Adsorción columnar de contaminantes de riles mineros utilizando carbón obtenido a partir de cuesco de palta
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06) Opazo Arancibia, Nicolás Marcelo; Domínguez Domínguez, María Paz; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Guerra Pinto, Paula Alejandra
La actividad minera en el norte de Chile, sumada a la escasez hídrica, ha generado un escenario ambiental crítico, particularmente por la generación de residuos líquidos industriales contaminantes como el drenaje ácido de mina (DAM). Este tipo de efluente, caracterizado por su bajo pH y alta concentración de metales pesados como el Cu+2 y Fe+3, representa una amenaza significativa para la calidad del agua. En este contexto, surge la necesidad de desarrollar tecnologías de tratamiento sostenibles. El presente estudio evalúa la utilización del cuesco de palta, un residuo agroindustrial, como materia prima para la producción de carbón y su aplicación en la remoción de iones Cu+2 y Fe+3 desde un efluente sintético ácido mediante un sistema de adsorción en columna continua. El adsorbente fue caracterizado mediante espectroscopía FTIR y punto de carga cero (pHZC), identificándose grupos funcionales oxigenados y una carga superficial neta positiva en condiciones ácidas. En ensayos batch, las isotermas de adsorción se ajustaron mejor al modelo de Freundlich (R2≥0,95), lo que indica una superficie heterogénea y posible adsorción en múltiples capas. En cuanto a la cinética, el modelo de pseudo segundo orden presentó mejor ajuste para Cu+2 (R2 ≈ 0,97), mientras que para Fe+3 se observaron ajustes tanto a primer como segundo orden dependiendo de las condiciones. En el sistema de columna, operado a 15 mL/min y con concentraciones iniciales de 20 mg/L (Cu+2) y 25 mg/L (Fe+3), se comprobó que el aumento del pH y de la altura del lecho mejora los tiempos de ruptura y saturación, así como la capacidad de adsorción. Se obtuvieron remociones del 57,9 % para Cu+2 (pH 4, 4 cm de lecho, qmax = 8,45 mg/g) y del 27,2 % para Fe+3 (pH 3, 4 cm de lecho, qmax = 9,60 mg/g). En condiciones binarias, la eficiencia disminuyó debido a la competencia iónica por los sitios activos. Los resultados validan el potencial del carbón de cuesco de palta como un adsorbente sostenible y debajo costo para el tratamiento de RILes mineros. Si bien el estudio fue desarrollado a escala de laboratorio, entrega bases relevantes para futuros procesos de escalamiento y optimización en sistemas continuos.
Análisis de factores que afectan el funcionamiento hidráulico del humedal del Río Maipo
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-13) Lamoza Ramírez, Francisca Valentina; Soto R., Karina; Departamento de Obras Civiles; Flores Audibert, Raúl Pedro
En el contexto del Proyecto: Fondo de Protección Ambiental, FPA, 2023 “Implementación del plan de Manejo del Santuario de la Naturaleza Humedal Río Maipo: educación ambiental en torno al monitoreo del Río Maipo”, financiado por el Ministerio del Medio Ambiente y liderado por la Fundación Cosmos, fundación sin fines de lucro que actualmente posee la misión de manejo, gestión y rehabilitación del Parque Santuario Humedal Río Maipo. La Universidad Técnica Federico Santa María, específicamente el Departamento de Obras Civiles, actúa como contraparte técnica en el Proyecto, con la misión de monitorear periódicamente las condiciones hidrográficas del estuario, salinidad, temperatura, turbidez, etc., así como la supervisión, mantenimiento y análisis de datos provenientes de la nueva instrumentación instalada en el sistema estuarino (Flores, 2025). En este documento se detallan las visitas realizadas al sitio de estudio durante los meses de Septiembre, Octubre y Diciembre 2024, además de las que se llevan a cabo en Febrero y Marzo 2025, en ellas se efectuaron mediciones hidrográficas, perfiles de salinidad y temperatura, a lo largo del estuario. Adicionalmente, se detalla la información recogida por la estación de monitoreo permanente, y se presenta el análisis de las series de tiempo obtenidas tanto para profundidad como conductividad - salinidad y temperatura. En esta oportunidad, el análisis se enfoca en establecer las frecuencias - períodos de la variabilidad temporal asociada a cada variable, a través de un análisis espectral. Respecto a los resultados obtenidos, al momento de evaluar la confiabilidad de los sensores instalados y la información recolectada en terreno, se obtiene un resultado favorable pues los datos son consistentes y de muy buena calidad. Por otro lado, en términos hidrográficos, se puede advertir que la presencia de agua salada no se aprecia hasta mediados de Enero 2025, presuntamente por los altos caudales observados en el Río Maipo. Finalmente, con respecto a la morfología de la desembocadura, la barra se ha desplazado de tal manera que la descarga es casi paralela a la costa y el contraste de color entre el agua de río y agua de mar forman una pluma con elevada carga de sedimentos finos en suspensión.
Análisis espaciotemporal del uso de suelo en zonas de localización de plantas fotovoltaicas en la región de Valparaíso
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07-11) Palma Díaz, Sebastián Andrés; Verdugo, Ignacio; Departamento de Industrias; Demarco Bull, Rodrigo Andrés
Esta memoria analiza el impacto territorial, económico y ambiental de la expansión de plantas solares fotovoltaicas (FV) en la Región de Valparaíso entre 2015 y 2023, integrando herramientas de Sistemas de Información Geográficos (SIG), modelación estadística y análisis económico-ambiental. El objetivo fue evaluar si la expansión FV es compatible con la conservación de suelos agrícolas y vegetacionales, considerando tanto la rentabilidad como la captura de carbono natural. El análisis espaciotemporal reveló que, si bien el suelo agrícola ha sido el más transformado históricamente, desde 2019 se observa una expansión creciente sobre bosques y praderas, especialmente en proyectos de gran escala. En lo económico, se proyectaron ingresos por hectárea para cultivos (trigo, uva y palta) y para FV. La palta destacó con una rentabilidad creciente, superando a la FV a partir de 2029. En lo ambiental, se estimaron las emisiones evitadas por FV bajo distintos modelos de factor de emisión y se compararon con la captura de CO₂ de bosques y praderas. Los resultados indicaron que, en escenarios de descarbonización acelerada, la conservación de vegetación nativa ofrece mayores beneficios climáticos desde 2029 (modelo polinomial) o 2041 (modelo Holt–Winters). Se concluye que, aunque la FV es clave para la transición energética, su expansión debe planificarse cuidadosamente. La rentabilidad es alta, pero existen cultivos competitivos como la palta. Además, la instalación sobre suelos con cobertura vegetal solo es climáticamente ventajosa mientras el sistema eléctrico mantenga altos factores de emisión. Se recomienda priorizar suelos degradados o de baja productividad para futuros proyectos, integrando criterios de ordenamiento territorial y sostenibilidad.
Caracterización de la rugosidad de discontinuidades del macizo rocoso y su influencia en el fracturamiento hidráulico
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Céspedes Bustos, Vicente Ignacio; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; Encina Montenegro, Víctor Raúl
Actualmente en Chile los métodos de caving son técnicas de extracción utilizadas en la minería subterránea, la importancia del uso de estos métodos es que la minería pronto será solamente subterránea, esto debido a que no será aceptable remover/hacer acopios de estéril y que los yacimientos son cada vez más profundos ya que los superficiales se están agotando, estos métodos a pesar de estar diseñados para recuperar el mineral de manera segura y eficiente presentan desafíos como problemas de control de roca y la dilución del mineral. El preacondicionamiento en la minería es una serie de medidas de evaluación y preparación del área de trabajo donde su objetivo es minimizar los riesgos asociados a la actividad minera. Las minas evalúan la efectividad de los métodos de preacondicionamiento a través de monitoreos de producción y sísmicos basándose en cifras de producción tales como la tasa de extracción, fragmentación de la roca y porcentaje de obstrucción. El fracturamiento hidráulico se utiliza principalmente para preacondicionar el cuerpo mineral, donde se logra generar fracturas en el macizo rocoso por medio de la inyección de fluidos a presión, esta técnica ha tenido impactos positivos tales como la mejora en las tasas de hundimiento, la disminución del tamaño de los bloques que genera, lograr una mejor gestión de la sismicidad inducida y la propagación de la cavidad. La implementación de esta técnica será una herramienta esencial en la minería de caving, donde el objetivo principal de este trabajo es caracterizar la rugosidad de las discontinuidades del macizo rocoso a través de la cuantificación de su irregularidad superficial, con el propósito de establecer una metodología que permita clasificar distintos tipos de rugosidad y analizar su impacto en el comportamiento de un fluido dentro de una fractura.
Centro comunitario: rehabilitar el encuentro en las comunidades indígena mapuche
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Huincaguelo Toloza, Alexandra del Carmen; Departamento de Arquitectura; Sills Garrido, Pablo
El proyecto se desarrolla en torno a la precariedad de un espacio comunitario y las necesidades de las comunidades indígenas mapuche de la Araucanía en la zona rural. A través del estudio de arquitectura vernácula, reconocimiento de la diversidad geográfica y social del territorio, el proyecto propone el diseño de un prototipo arquitectónico comunitario adaptable, que fomenta la integración social y territorial dentro de las comunidades. El proyecto se enfoca en un análisis de la cosmovisión mapuche, sus formas de habitar el territorio y elementos arquitectónicos sagrados junto con un estudio territorial en donde, se divide la región en tres zonas según sus condiciones geográficas y climáticas y el emplazamiento de las distintas identidades mapuche. A través de esta estrategia, se identifican factores de diseño en comunes y propios de cada zona, lo que permite desarrollar un sistema modular flexible por zona, el cual puede adaptarse a cada comunidad. La propuesta arquitectónica se construye a partir de una abstracción de los elementos tradicionales mapuche, integrando un sistema mixto: técnicas locales y nuevas tecnologías que favorecen en la sostenibilidad. Así se busca generar espacios comunitarios que fomenten y promuevan la vinculación territorial e identidad cultural.
Centro de formación técnica de Rungue. Proyecto para la revitalización social, ambiental y cultural de la comuna mediante la educación
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Silva Allende, Paulina Alejandra; Departamento de Arquitectura; Hurtado Saldias, Marcela; Díaz, Muriel
En Chile, la identidad y la cultura se configuran a partir de una diversidad de fuentes: pueblos originarios, herencia colonial, tradiciones campesinas, urbanización acelerada, migraciones y movimientos sociales. Como país consciente de una rica y diversa herencia cultural, constantemente se han implementado políticas, programas e instrumentos para proteger, promover y cuidar la identidad y cultura de las pequeñas comunidades, aunque con desafíos importantes en cuanto a representación y acceso. La comuna de Til Til, ubicada en la Región Metropolitana de Chile, ha experimentado durante décadas un proceso de marginación estructural caracterizado por un acceso limitado a oportunidades educativas, laborales y de desarrollo comunitario. A esto se suman problemáticas ambientales derivadas de la actividad industrial y minera en zonas aledañas, lo cual ha afectado tanto la calidad de vida de sus habitantes como el equilibrio del entorno natural. Asimismo, el debilitamiento de las prácticas culturales locales y la pérdida de identidad han generado un fuerte sentido de desconexión entre las nuevas generaciones con el territorio. En este contexto, la formación educativa surge como un factor vinculante como eje transformador entre los jóvenes y adultos de la comuna y la revitalización social, ambiental y cultural de Til Til.
Desarrollo de un modelo de planificación de una microrred considerando aspectos de contaminación lumínica
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Cortés Poblete, Andrés Guillermo; Hinojosa Mateus, Víctor Hugo; Departamento de Electricidad; Espín Sarzosa, Danny Alexander
Este trabajo se enmarca en el contexto de la transición energética, proceso global que busca reemplazar los sistemas energéticos basados en combustibles fósiles por alternativas renovables en todo el país. La motivación principal radica en que uno de los propósitos clave de esta transición es ''el acceso equitativo de los servicios energéticos y calidad de vida''. Para lograrlo, una medida fundamental es la descentralización energética, en la que las microrredes emergen como una solución estratégica. Estos sistemas capaces de operar de forma aislada o conectados a la red principal, habilitan el acceso a la energía en comunidades remotas y desatendidas, permitiendo cumplir con estándares de confort térmico y lumínico esenciales para el bienestar humano. No obstante, en octubre de 2024 entró en vigencia el Decreto Supremo 1 que establece la norma de emisión de luminosidad artificial generada por el alumbrado exterior. Por tanto, perseguir estándares de confort lumínico exige el cumplimiento de las regulaciones ambientales sobre contaminación lumínica. Este desafío adquiere especial relevancia en las regiones con observatorios astronómicos, así como por sus efectos en la salud humana y los ecosistemas. Con este propósito, el estudio presenta el desarrollo de un modelo de planificación de microrredes que incorpora restricciones asociadas a la contaminación lumínica, con el objetivo de garantizar el cumplimiento de la normativa lumínica. Este modelo matemático integra variables técnicas, económicas y ambientales, considerando tanto las particularidades del sistema eléctrico como las exigencias normativas sobre alumbrado público, en especial de alumbrado vehicular. Para validar su aplicabilidad, se utiliza el sistema de prueba IEEE de 37 barras, el cual fue adaptado para representar una microrred aislada con datos reales de un sistema en la región de Antofagasta, permitiendo evaluar su desempeño bajo diferentes escenarios(...).
Desarrollo de un prototipo de sensor virtual para monitorear el proceso de neutralización de aguas ácidas con cal
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Echegaray Leiva, Andrés Ignacio; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; Casas De Prada, Jesús Manuel
El drenaje ácido de mina representa una de las principales fuentes de contaminación ambiental en la industria minera, caracterizado por soluciones con alto contenido de metales disueltos y bajo pH. En ello radica la necesidad de realizar un tratamiento adecuado para evitar impactos en ecosistemas cercanos. Para abordar esta problemática, se desarrolló un prototipo de sensor virtual orientado al monitoreo y predicción dinámica de variables de respuesta clave como la conductividad iónica y el potencial redox durante el proceso de neutralización de soluciones ácidas, mediante la integración de datos experimentales con simulaciones geoquímicas realizadas en el software PHREEQC. La metodología aplicada se estructuró en tres etapas principales: calibración del modelo geoquímico a partir de datos experimentales obtenidos en laboratorio, validación del modelo ajustado y análisis de sensibilidad para evaluar la robustez de los parámetros estimados. En primera instancia, se calibraron los parámetros cinéticos asociados a la disolución de portlandita empleando la Solución 1, neutralizando con una concentración de 10% (CaO) de lechada de cal. Posteriormente, estos parámetros se mantuvieron constantes para neutralizar la Solución 2 por medio del mismo reactivo alcalino, incorporando ajustes únicamente sobre las constantes cinéticas del modelo de precipitación de yeso y la formación de hidróxido férrico. Finalmente, para validar la generalización del modelo, los parámetros obtenidos se utilizaron directamente en una tercera prueba con la misma Solución 2, neutralizando esta vez con una concentración del 5% (CaO) de lechada de cal, confirmando su aplicabilidad sin pérdida significativa de precisión en la simulación del proceso. Asimismo, se desarrolló y ajustó un modelo cinético simplificado para la formación de yeso, validado por comparación con balances estequiométricos del precipitado sólido(...).
Estimación de la profundidad de nieve en la zona centro y centro-sur de Chile mediante imágenes satelitales
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Figueroa Diéguez, Gonzalo Andrés; Departamento de Obras Civiles; Castro Heredia, Lina Mabel
En Chile el monitoreo de la cobertura nival es complejo debido a la baja densidad de estaciones nivometeorológicas en zonas de montaña, a tal magnitud que sólo se tienen 17 estaciones registradas por la DGA a lo largo de toda la cordillera de los Andes que son capaces de medir la profundidad de nieve. Es por esto por lo que, se requieren nuevas herramientas de observación, como la teledetección satelital, para ampliar la cobertura del monitoreo nival. En este estudio se estimó la profundidad de la nieve en la cordillera de los Andes chilena mediante imágenes Sentinel-2, calculando la fracción superficial cubierta de nieve (FSC) a partir de la reflectancia de la banda (B4) y aplicando una adaptación del método de (Romanov & Tarpley, 2004) para determinar la reflectancia característica de suelo descubierto (R4land) y de nieve pura (R4snow). Además, se aplicaron filtros para descartar píxeles afectados por sombras, nubes o baja calidad espectral, y se excluyeron valores de profundidad extrema (< 10 cm y > 100 cm). Las estimaciones resultantes se compararon con datos de cuatro estaciones nivometeorológicas de referencia (Portillo, Laguna Negra, Termas del Flaco y El Soldado). Los resultados muestran un error medio absoluto (MAE) entre 12,53 y 27,84 cm, y un porcentaje de error absoluto medio (MAPE) entre 29,26 % y 88,53 %. Las mejores estimaciones se obtuvieron en las estaciones de Termas del Flaco y Laguna Negra, con MAPE inferiores al 40 %, demostrando la potencialidad del método propuesto para extender el monitoreo de la nieve en áreas cordilleranas.
Estudio de la biosorción de Cd²⁺ desde soluciones sintéticas empleando una columna de lecho empacado y un biosorbente elaborado a base de plantas endémicas de Chile
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Torres Díaz, Roberto Antonio; Ramírez Livingston, Daniel Alberto; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Lazo Acuña, Andrea Paola
La contaminación por metales pesados representa una grave amenaza ambiental y sanitaria, especialmente en cuerpos de agua expuestos a descargas industriales. Entre estos contaminantes, el cadmio (Cd²⁺) destaca por su alta toxicidad, movilidad en medios acuáticos y persistencia en organismos vivos. Existen diversos tratamientos para remover metales pesados, entre los que destaca la biosorción en sistemas por lotes o de lecho fijo, por su eficiencia y el uso de biosorbentes vegetales, lo que la convierte en una alternativa viable para el tratamiento de RIL. El presente estudio evalúa la eficiencia del proceso de biosorción para la remoción de Cd²⁺ utilizando una columna de lecho empacado cargada con biosorbente vegetal, específicamente de Leptocarpha rivularis (palo negro) y Aristotelia chilensis (maqui), ambas especies endémicas de Chile. Por otra parte, se ve el efecto que tiene la concentración inicial de Cd²⁺ sobre el rendimiento del proceso, y se aplican modelos cinéticos para describir su comportamiento dinámico. A partir del estudio inicial, se selecciona a Leptocarpha rivularis como el biosorbente con mejor desempeño, alcanzando una remoción del 99,50 % y una capacidad de retención de 1,306 [mg/g] en solo 2 horas, superando a Aristotelia chilensis, que presenta valores inferiores. Posteriormente, se evalúa el efecto de la concentración inicial de Cd²⁺ (50 y 100 [mg/L]) en el proceso de biosorción, aplicando distintos modelos(...).
Estudio de la influencia de aditivos en procesos de nitrificación y desnitrificación heterótrofa
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-04) Basáez Puyol, Carlos Alberto; Barahona Lloré, Andrea; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Guerrero Saldes, Lorna Elena
Con el advenimiento de la revolución industrial, la concentración de la población, la actividad humana y el empleo de combustibles fósiles como nuevas formas de energía, los ciclos biogeoquímicos como el del nitrógeno se han visto radicalmente alterados, desatando problemáticas ambientales y fenómenos como la eutrofización de aguas, la lluvia ácida y el aumento de gases de efecto invernadero. El estudio de la acumulación de nitrógeno en la naturaleza se ha vuelto necesario para comprender y remediar el efecto de la acción humana, especialmente en cuerpos de agua, lo que afecta negativamente la salud de los ecosistemas y las comunidades. En esta investigación se estudió el efecto de dos potenciadores biológicos aplicados con éxito en reactores biológicos anaerobios, en los procesos de nitrificación y desnitrificación Estos potenciadores o aditivos están constituidos principalmente por compuestos vegetales como saponinas de quillay, entre otros. Los potenciadores se denominan S1 y S2, ya que debido a razones de confidencialidad no se puede dar más detalle de ellos. La remoción de nitrógeno convencional por medio de la nitrificación consiste en la oxidación biológica del nitrógeno amoniacal en condiciones aerobias a nitrito y posteriormente nitrato, mientras que, la desnitrificación, corresponde a la reducción de nitrato a nitrógeno gaseoso en condiciones anaerobias, donde al utilizar una fuente de carbono como dador de electrones se denomina heterótrofa. Para llevar a cabo el estudio se utilizaron tres reactores secuenciales batch (SBR) de 1,6 [L] de volumen a 35 [°C], utilizando 0,5[L] de inóculo enriquecido y 1 [L] de agua residual, acorde a las necesidades nutricionales específicas de los procesos nitrificante y desnitrificante a evaluar. Cabe destacar que los procesos de nitrificación y desnitrificación se llevan a cabo simultáneamente en los SBR. Este estudio, se realizó utilizando un reactor de control (sin aditivos), un reactor con el aditivo potenciador S1 y el último con el aditivo S2. La metodología de estudio consistió en llevar a cabo ciclos operacionales con concentraciones crecientes de potenciadores (entre los 0 a 100 [mg/L]), con el fin de evaluar los efectos de estos en los parámetros de remoción de nitrógeno. Al término de cada ciclo el reactor se decantaba y alimentaba para dar comienzo a una nueva medición(...).
Evaluación de métodos para estimar condiciones de sequía en una cuenca en la zona centro norte de Chile
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-09) Caro Gaete, Chrystian Andrés; Castro Heredia, Lina Mabel; Departamento de Obras Civiles; Ossandón Álvarez, Álvaro Humberto
El cambio climático ha intensificado la frecuencia y severidad de los eventos de sequía en Chile, especialmente en la zona centro-norte, donde desde 2010 se ha experimentado un periodo prolongado de déficit hídrico conocido como “Megasequía”. Ante este panorama, es crucial disponer de herramientas que permitan caracterizar y monitorear estos eventos de manera precisa. En este estudio, se evalúa la aplicabilidad de tres índices comúnmente utilizados para estimar las condiciones de sequía (SPI, SRI y SPEI) en la cuenca del Estero Derecho en Alcohuaz, Región de Coquimbo, mediante el análisis de su desempeño en diversas escalas temporales y su comparación con registros históricos de eventos documentados entre 1950 y 2023. Se emplean datos meteorológicos provenientes de estaciones locales y del reanálisis climático ERA5-Land. Los resultados muestran que el SRI presenta la mayor concordancia con los eventos observados, seguido por el SPEI, cuyo desempeño varía según el método de estimación de la evapotranspiración potencial. Por otro lado, el SPI mostró limitaciones en escalas temporales cortas debido a la aridez de la zona. El análisis multiescalar permitió identificar que las escalas largas ofrecen mayor estabilidad en la detección de eventos prolongados, mientras que las escalas cortas son más sensibles a sequías breves. En conjunto, este estudio subraya la importancia de seleccionar adecuadamente el índice y sus parámetros según el contexto climático y la disponibilidad de información, con el objetivo de mejorar las capacidades de monitoreo y gestión de sequías en territorios altamente vulnerables.
Evaluación de una especie sulfato reductora en el ciclaje de arsénico en ambientes sulfhidogénicos
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Giovine Puebla, Cristian Ignacio; Barahona Llore, Andrea; Orellana Román, Roberto Andrés; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Guerrero Saldes, Lorna Elena
Chile, como un país principalmente minero, genera una gran cantidad de relaves que suscitan una preocupación por el potencial de liberación de arsénico a fuentes de aguas subterráneas. La zona de interacción entre relaves y cuerpos de agua, y con especial relevancia zonas sulfidogénicas, que provoca cierta preocupación por ser un área biogeoquímicamente activa. En estas zonas sulfidogénicas predominan bacterias sulfato reductoras que tienen un rol importante en la movilización de contaminante desde relaves mineros como metales pesados (plomo, mercurio, cadmio y otros) y metaloides tóxicos como el arsénico, por lo que es importante comprender la dinámica de estos elementos como del metabolismo de los microorganismos que permita generar las herramientas para el control y/o abatimiento de estos contaminantes. En este estudio, se propone el análisis del rol de una especie de bacteria sulfato reductora (BSR), Halodesulfovibrio aestuarii, como un modelo en el ciclaje del arsénico producto de su alta predisposición a ambientes contaminados y alta tolerancia a la salinidad, característica de entornos mineros. Para ello, se analizaron una serie de mejoras en el procedimiento de cultivo. El medio de cultivo DSMZ 195c tradicional presenta Na2S como agente reductor que precipita con As(III), por lo que este medio se modificó con 1 mM de citrato de titanio (III) o 1,42 mM de HCl-cisteína. El primero generó un precipitado marrón en conjunto al aumento paulatino del potencial reductor evidenciado por la coloración rosada de resazurina. Por otro lado, el segundo no evidencio cambios visuales o del potencial reductor, siendo escogido para el análisis de crecimiento. El análisis de la afección del crecimiento bajo la exposición de arsénico fue analizado y comparado con una bacteria modelo ferro reductora, Geobacter sulfurreducens. Mientras esta se ve drásticamente afectada a 0,1 mM de As(III) y a 1 mM de As(V), disminuyendo la densidad óptica (OD) máxima un 39,3% y 71,4% respectivamente, Halodesulfovibrio aestuarii se vio levemente afectada bajo las mismas concentraciones de As(III) y As(V), disminuyendo su OD solo un 21% y 59,5% respectivamente, dando indicios de un mecanismo contra arsénico más sofisticado que su par ferro reductora. Así lo demuestra el análisis de las anotaciones del genoma, en donde se evidencian estructuras asociadas a la reducción de As(V) a As(III), a través de una arseniato reductasa ArsC; la expulsión de arsenito a través de la bomba de eflujo acr3, y a la biometilación de este último mediante una arsenito metiltransferasa ArsM. Sin embargo, la precipitación de sulfuros de arsénico, advertido en otras BSR, no fue evidenciada. Con ello, se revela parte del potencial de Halodesulfovibrio aestuarii como BSR modelo ante la exposición de arsénico, sugiriendo que su metabolismo podría entregar algunas directrices para la generación de tecnologías para el control y abatimiento de este contaminante en entornos sulfidogénicos.
Hormigón con relave y fibras de acero: análisis de resistencia y rigidez para aplicaciones de refuerzo en minería subterránea
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Monsalve Hernández, Cristopher Alejandro; Gómez Puigpinos, René; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; María Belén Barraza Sandoval
La creciente generación de residuos mineros y los desafíos de estabilidad en excavaciones profundas han impulsado el análisis de soluciones sostenibles. Esta investigación evalúa el comportamiento de parámetros mecánicos para aplicaciones de hormigón modificado con relave de cobre (8% de sustitución) y reforzado con fibras de acero (0.4% y 1.2% en peso), proponiendo un modelo de economía circular que transforma pasivos ambientales en materiales de refuerzo minero. Mediante una campaña experimental estandarizada, se fabricaron probetas cúbicas (102 mm) con cuatro configuraciones: hormigón, hormigón con sustitución parcial de áridos por relave minero y hormigón con relave reforzadas con dos porcentajes de fibras de acero (0.4% y 1.2%). Las muestras fueron sometidas a ensayos de compresión uniaxial a 7, 14, 28 y 100 días de curado por inmersión en agua. Se midieron los parámetros mecánicos relevantes resistencia a la compresión uniaxial y módulo de deformación, analizando su evolución temporal y la influencia sinérgica de los aditivos. El estudio de estos parámetros mecánicos permite evaluar la resistencia ante esfuerzos y la capacidad de deformarse, aspectos clave para entornos mineros subterráneos donde la estabilidad estructural es prioritaria. Los resultados demostraron que la incorporación de relave mejora el desempeño significativamente a largo plazo. A los 100 días de curado, el hormigón con relave alcanzó una resistencia de 41.6 MPa (±4.51), superando en un 5% al hormigón convencional. Por otro lado, la adición de fibras de acero mostró un comportamiento diferente. Se redujo la resistencia inicial (31.2 MPa a 7 días vs. 33.1 MPa del convencional), debido a posibles discontinuidades en la zona de unión entre fibras de acero y la matriz de hormigón. La adición de fibras redujo la rigidez inicial en un 27%, pero a los 100 días de curado la diferencia fue del 15% (12,500 MPa vs 14,685 MPa), conservando el 85% de la rigidez del hormigón convencional. El análisis económico demuestra que la incorporación de relave incrementa los costos de materiales en un 1% debido al procesamiento del residuo y la adición de fibras de acero con relave aumenta el costo de los materiales en un 19%. Estos hallazgos se alinean con estudios previos que destacan el potencial de pasivos mineros como material de construcción de alto desempeño en mezclas de hormigón y amplían el conocimiento al cuantificar su interacción con refuerzos metálicos en condiciones extendidas de curado. Este trabajo no solo valida la viabilidad técnica del hormigón con relave y fibras, sino que aporta un marco metodológico replicable para futuras investigaciones.
Implementación de un montaje experimental óptico para el estudio de la combustión de muestras de eucaliptus mediante la aplicación de técnicas no intrusivas
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-25) Ahumada Toledo, Matías Gabriel; Severino López, Gonzalo Felipe; Departamento de Industrias; Escudero Barros, Felipe Andrés
Producir y caracterizar llamas de difusión laminar y axisimétricas variables en el tiempo con un quemador estándar para muestras de Eucaliptus, con el fin de modelar en menor escala la geometría de la llama generada en incendios forestales para llevar a cabo estudios utilizando técnicas de láser no intrusivas, para la determinación de la fracción en volumen de hollín en llamas de biomasa.
Más allá de la función: paneles de micelio y lino como catalizadores de circularidad y diseño para la arquitectura regenerativa
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Rodríguez Olivares, Antonia Belén; Departamento de Arquitectura; Palme, Massimo
Esta tesis explora la viabilidad de emplear paneles de biomateriales a base de micelio y lino como alternativa sustentable a los aislantes convencionales en la construcción, en respuesta a la urgente necesidad de reducir los impactos ambientales del sector, incluyendo el alto consumo de recursos, la generación de residuos y las emisiones de gases de efecto invernadero. El estudio analiza si esta alternativa puede representar una solución eficiente desde el punto de vista termoacústico y ambiental, y si al mismo tiempo permite ampliar las posibilidades expresivas del diseño arquitectónico gracias a su capacidad de adaptarse a moldajes, texturas y formas complejas que resultan menos accesibles para los materiales tradicionales. Para abordar estas inquietudes, se lleva a cabo un análisis térmico y acústico comparativo de los materiales aislantes tradicionales y el panel de micelio y lino, evaluando su desempeño en eficiencia energética y confort interior. Posteriormente, se realiza un Análisis de Ciclo de Vida (ACV) enfocado en indicadores clave como el consumo hídrico, energético y las emisiones de CO₂. Estos indicadores se ponderan mediante el método Analytic Hierarchy Process (AHP) de Saaty, empleando pesos equitativos para cada indicador, lo que permite obtener un resultado ambiental consolidado. Para una evaluación integral y balanceada, los desempeños térmico, acústico y ambiental se consolidan mediante una evaluación multicriterio, identificando las soluciones más equilibradas con el uso de herramientas como el frente de Pareto(...).
Modelo de venta de oro de pequeña minería en América Latina
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Sepúlveda Jara, Marcos Alejandro; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; Marín, Tatiane
La presente investigación tiene como objetivo analizar y comparar los modelos de venta de oro implementados en la Minería Artesanal y de Pequeña Escala (ASGM) en América Latina, con el fin de identificar sus fortalezas, debilidades y desafíos, y proponer estrategias de mejora orientadas a fomentar la formalización, la sostenibilidad y la equidad en la comercialización del oro. Para ello, se seleccionaron ocho países de la región: Chile, Perú, Bolivia, Colombia, Ecuador, Brasil, Venezuela y México, considerando la relevancia del sector ASGM en sus economías y la diversidad de sus marcos institucionales. La metodología empleada combinó el análisis documental de normativas, estudios técnicos y reportes institucionales con entrevistas a especialistas del sector minero, lo que permitió una triangulación de información cualitativa y cuantitativa. Los criterios de análisis incluyeron la formalización, trazabilidad, sostenibilidad ambiental y tecnológica, e inclusión financiera. Los resultados evidencian una alta heterogeneidad entre los modelos de venta existentes. Si bien algunos países, como Chile y Ecuador, presentan esquemas institucionalizados de compra estatal con trazabilidad, la mayoría de los casos muestran una fuerte dependencia de intermediarios informales, prácticas extractivas contaminantes y escasa articulación entre los actores públicos y comunitarios. La informalidad, el uso de mercurio y la falta de acceso a financiamiento constituyen barreras estructurales para el desarrollo sostenible del sector. En base a los hallazgos, se proponen lineamientos generales para un modelo comercial sostenible, estrategias diferenciadas según el tipo de producto comercializado (material bruto, concentrado, doré, esponja, barra refinada) y acciones para fortalecer la cooperación regional en trazabilidad, certificación e inclusión financiera. Se concluye que la transición hacia una comercialización justa y responsable en la ASGM requiere un enfoque progresivo, territorialmente adaptado y sustentado en alianzas público-privadas-comunitarias, con el compromiso activo de los Estados y el mercado internacional.
Oportunidad de negocio para un hostal sostenible
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Benavides Pérez, Cinthia Camila; Calderón Pizarro, Rodrigo Sebastián; Departamento de Ingeniería Comercial; Gatica Silva, Macarena
Día a día, miles de personas en el mundo están interesadas y se preocupan por el cuidado del medioambiente, parte de la población mundial vive las consecuencias de las actividades que hace unas décadas se realizaron descontroladamente, lo que se puede evidenciar en los diferentes medios de comunicación mediante reportajes, entrevistas, etc. Es así como el concepto de sostenibilidad comienza a tomar fuerza en todos los rubros, en este estudio en particular, se evalúa en el ámbito del turismo, realizando análisis y un modelo de negocios para un hostal sostenible en la comuna de Pica, en la primera región de Chile. Luego de establecerse el objetivo general y los específicos, se procede a estudiar el marco teórico, en donde se estudia el turismo en Chile, la oferta de hoteles y hostales sostenibles o amigables con el medioambiente, se profundiza en el concepto de sostenibilidad y cómo se ha llevado este en el país, para finalizar mostrando los atractivos de la región y comuna en donde estará ubicado el hostal, con el fin de conocer qué tiene para ofrecer esta localidad. Sumado a eso, se realiza un análisis del macroentorno con un PESTEL y uno del microentorno con las 5 fuerzas de Porter dividido por temporada alta y baja, ya que el cómo funciona el mercado cambia bastante dependiendo del flujo de gente que visite la zona. Para proceder a definir cuál será el segmento objetivo del proyecto, se diseña una encuesta y se realiza a 271 personas que bien en Chile, obteniendo así diversas preferencias de los grupos de encuestados, se identifican 3 clúster y se elige uno como el principal y un segundo que presenta características muy similares, pero difiere en la ocupación, algo que es clave para evaluar si se tiene el poder adquisitivo para pagar por el servicio. En estos resultados se aprecia que los mayores interesados y conscientes respecto a sus decisiones sobre sostenibilidad son lo jóvenes, quiénes se caracterizan por haber realizado cambios en sus estilos de vida para poder ser un aporte por esta causa, además son quiénes en su mayoría no sólo optarían por este hostal, sino que también tienen disposición a pagar más por él y valoran las experiencias adicionales que pueda ofrecer.
Parque urbano intercomunal "El Pajonal", recuperación de un humedal urbano
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Saavedra Acuña, Jeanett Alejandra; Sills Garrido, Pablo; Jiménez Ramírez, María Belén; Departamento de Arquitectura; Valenzuela Levi, Nicolás Dario
La expansión urbana es un fenómeno recurrente en el proceso del crecimiento de las ciudades, sin embargo, siempre es cuestionable el como se lleva a cabo este proceso y las consecuencias que tiene un desarrollo sin la planificación urbana correcta. Un crecimiento que no sigue un lineamiento adecuado desencadena problemas que afectan la calidad de vida de los ciudadanos. Muchas veces, la falta de criterio en la planificación de espacios públicos, áreas verdes e infraestructuras genera más problemas que beneficios para la comunidad. La expansión descontrolada termina ocasionando perdida de áreas naturales, como humedales, aumento en la congestión vial, mayor contaminación y exclusión social. El proyecto buscará aprovechar uno de los espacios urbanos abandonados de la ciudad, transformando su estado actual para convertirlo en una zona activa y útil para sus habitantes. El principal criterio de intervención es recuperar y continuar con el proceso de conservación del humedal que se ubica en el terreno, además de darle más relevancia a lo que estos ecosistemas significan para el medio ambiente. Esto se realizará por medio de un Proyecto Urbano que generará un ecosistema urbano integrado con énfasis en crear espacios de esparcimiento y encuentro social que puedan ser utilizados por la comunidad, mejorando así la calidad de vida de los vecinos y protegiendo un ecosistema abandonado.
Pauta de mantenimiento a sistema de suministro de ácido nítrico para pilas de lixiviación de cobre
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Johnson Núñez, Camilo Andrés Ignacio; Departamento de Mecánica; Duque Ramírez, Pablo Andrés
El presente trabajo de título consiste en el proceso efectuado en la realización de pautas de mantenimiento para equipos presentes en una planta piloto perteneciente a un proyecto minero que busca realizar una prueba a escala industrial sobre la extracción de cobre a partir del mineral de Calcopirita empleando una tecnología denominada NitroBio, la cual consiste en la aportación de agentes biológicos que brindan el nombre de Biolixiviación al proceso. Este procedimiento se ha llevado a cabo según la solicitud de la empresa minera a un grupo externo centrado en asesorías de ingeniería de proyectos, a quienes se les ha asignado la tarea de realizar el Masterplan de mantenimiento para la planta en su totalidad, lo cual incurre en la necesidad de ejecutar un proceso completo desde la jerarquización de los activos, definición de criticidades, elaboración de pautas de mantenimiento con grupos de actividades definidas y frecuencias recomendadas, para posteriormente elaborar el libro guía que será aplicado por mantenimiento durante el período de 1 año que involucra la prueba piloto. En síntesis, se expone el procedimiento efectuado en un plazo de aproximadamente 6 meses para ejecutar cada una de las pautas de mantenimiento presupuestadas, las cuales han de servir como referencia para cuadrar tiempos y frecuencias en las que se intervendrán los equipos, considerando actividades de mantenimiento netamente preventivas para garantizar la correcta operatividad de la planta en el plazo establecido.

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Browsing Tesis USM by Subject "15 Vida de ecosistemas terrestres"

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