Depósito Campus San Joaquín

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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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Perspectiva general del cierre de minas
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08-06) Bahamondes Cuevas, Christian Sebastián; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; Marín, Tatiane
El cierre de minas corresponde a la etapa final del ciclo de vida de una mina y se rige legalmente bajo las normativas de cierre, las cuales poseen un enfoque distinto según cada país. Estas normativas establecen la creación del plan de cierre, documento que contiene las medidas de cierre destinadas a mitigar los efectos que derivan de la industria extractiva minera. Bajo este contexto, surge la necesidad de poder comparar y posicionar internacionalmente el marco legal de Chile, principalmente la ley 20,551, frente a otros países que posean gran presencia en la minería. Para la selección de los países con gran presencia en la industria minera se consideraron variados criterios de selección con base en las exportaciones minerales o aporte al PIB. Posterior a esto, se estudiaron las legislaciones generales y las específicas de la minería de cada país para desarrollar la lista de criterios de evaluación con los que analizarlos comparativamente en los distintos ámbitos propuestos: general, ambiental y social; cada criterio se evaluó con indicadores de desempeño de entre 1 a 5. Estos resultados se sometieron mediante el software R a un procedimiento llamado clustering, donde se agruparon aquellos países con mayores similitudes por medio de clústeres. Con esto se procedió a buscar la configuración que lograra un equilibrio entre menos clústeres y coeficientes de variación (CV) más bajos. Finalmente, se determinó y ordenó su madurez jurisdiccional con base en la media y CV de los clústeres(...).