Depósito Campus Casa Central Valparaíso

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Análisis comparativo de métodos de desenvolvimiento de fase para sensores acústicos distribuidos en fibra óptica
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07-01) Mejías Osorio, Felipe Gonzalo; Diago Mosquera, Melissa Eugenia; Departamento de Electrónica; Soto Hernández, Marcelo Alfonso
Este trabajo tiene como principal objetivo implementar y comparar algoritmos de desenvolvimiento de fase provenientes de distintas áreas y aplicarlos al sensado acústico distribuido (DAS) en fibra óptica, trabajando con datos reales obtenidos de un esquema de reflectometría óptica en el dominio temporal sensible a fase (Phi-OTDR) heterodino implementado en laboratorio. El uso de la tecnología DAS permite medir perturbaciones en una fibra óptica a través de largas distancias con una alta precisión a partir de la fase de la luz retrodispersada dentro de la misma fibra. Los métodos implementados en este trabajo son modificados en caso de ser necesario para traducir su rendimiento al caso de trazas obtenidas del sensado DAS. El objetivo es comparar diversos métodos, con el fin de encontrar métodos desde distintas áreas que sean generalizables a tecnología DAS que sean robustos, flexibles y computacionalmente eficientes. En este trabajo se revisan métodos provenientes de tecnología de radar de apertura sintética, procesamiento de imágenes, filtros de Kalman y redes neuronales.
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 de impacto económico para los chilenos por reemplazo de vehículos tradicionales a vehículos eléctricos
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-09) Cortés Valenzuela, Ignacio Alonso; Urrutia Mundaca, Andrea Cristina; Departamento de Ingeniería Comercial; Rubio Romero, Patricio
Actualmente los altos niveles de contaminación son un tema de preocupación en Chile y el mundo, es por esto por lo que se han propuesto nuevas formas de funcionamiento y la innovación en busca de nuevas tecnologías. Una de estas nuevas tecnologías es la Electromovilidad, que corresponde a la implementación de vehículos eléctricos, característicos principalmente por no producir emisiones de gases contaminantes para el medioambiente. Este tipo de tecnología ha revolucionado el mercado automotriz, logrando que las marcas comiencen a invertir más en la fabricación de estos tipos de vehículos. Se ha demostrado que la aplicación de estas tecnologías genera un impacto positivo para el medioambiente y la calidad de vida futura. Sin embargo, aún presenta barreras que dificultan su correcta aplicación en muchos países, entre ellos se encuentra Chile. En este estudio se busca identificar si la población en Chile se encuentra en condiciones económicas y ver que tan dispuestos se encuentran para adaptarse a estas nuevas formas de transporte, identificando que tanto se verán afectados económicamente debido a las diferencias en los costos de adquisición en comparación de los vehículos convencionales. Esto con el fin de determinar la viabilidad de la implementación y en base a esto generar propuestas de mejora, que permitan disminuir la carga económica que significa para las personas y una implementación más eficiente de las estrategias a nivel nacional.
Análisis de la evolución microestructural y de propiedades mecánicas de uniones soldadas de acero inoxidable 304 utilizando soldadura fuerte por difusión
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Jofré Cruz, Javier Alfonso; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; Tello Araya, Karem Eva
La soldadura fuerte por difusión representa una alternativa innovadora para la unión de metales iguales o disímiles a temperaturas relativamente bajas. En métodos tradicionales como la soldadura por fusión, la unión de metales con diferentes propiedades mecánicas y térmicas puede resultar contraproducente, pues la presencia post – soldadura de tensiones residuales debido a las diferencias en coeficientes de expansión térmica puede generar distorsiones internas, fisuras, etcétera. Por otro lado, la soldadura fuerte por difusión se basa no solo en la unión por capilaridad del metal de aporte en la superficie del metal base, sino también en la interdifusión de elementos entre estos. En el presente estudio, una aleación de la familia Ag – Cu – Zn (BAg – 1) fue utilizada como metal de aporte para unir dos placas de acero inoxidable 304, y el efecto del tiempo (30, 60 y 120 minutos) y temperatura (620°C, 660°C) en la evolución microestructural y de propiedades mecánicas de las uniones resultantes fueron investigados, por lo tanto, perfiles metalográficos, de dureza y ensayos de resistencia al corte fueron realizados. Los resultados obtenidos mostraron que la fase rica en Cu – Zn (Cuss) aumenta su tamaño conforme el tiempo de soldadura aumenta y que mientras hacia el centro de la unión se presentó gran presencia de esta solución sólida, hacia los extremos esta cambiaba por una mayor fracción de eutéctico. Además, la nucleación de Cuss se da únicamente hacia la cercanía con la interfase con el metal base y no hacia el centro de la capa intermedia. Esto ocurrió dada la interdifusión entre el metal base y metal de aporte, en donde la presencia de elementos como el Ni que difundió hacia el metal de aporte ve favorecida la nucleación de Cuss(...).
Análisis de la oferta natural de recursos hídricos en la isla Robinson Crusoe, comuna de Juan Fernández
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-11) Hinostroza Lambert , Esteban Andrés; Departamento de Obras Civiles; Ossandón Álvarez, Álvaro Humberto
La Isla Robinson Crusoe, ubicada en la comuna de Juan Fernández (Chile), enfrenta una disponibilidad hídrica limitada y altamente variable, condicionada por su relieve abrupto, su aislamiento geográfico, la escasez de registros meteorológicos y la vulnerabilidad frente al cambio climático. Este estudio evalúa la oferta natural de recursos hídricos mediante la aplicación de dos modelos hidrológicos conceptuales (SAC-SMA y TUW), calibrados en la cuenca continental del río Cauquenes y transferidos a la isla mediante regionalización de parámetros a través del índice de disimilitud. Se integraron registros históricos, productos satelitales IMERG y bases climáticas del CR2, permitiendo simular caudales en ausencia de observaciones locales. Los resultados muestran que ambos modelos, calibrados con la métrica KMoments, lograron un buen desempeño, reproduciendo adecuadamente la variabilidad temporal de los caudales. En la isla, las simulaciones evidencian un régimen marcadamente estacional, con mayores aportes entre abril y octubre y una reducción significativa en verano. Además, el análisis de tendencias reveló disminuciones estadísticamente significativas tanto en los períodos parciales evaluados como en la serie completa, lo que confirma una reducción progresiva de la oferta hídrica. Estos hallazgos refuerzan la condición de vulnerabilidad de la isla ante sequías y eventos extremos, aportando evidencia científica relevante para la gestión y planificación del recurso hídrico.
Analisis de la resistencia al tracking de probetas de silicona bajo corriente continua y diferentes condiciones ambientales emuladas
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10) Núñez Araya, Osvaldo Esteban; Ardila Rey, Jorge Alfredo; Departamento de Ingeniería Eléctrica; Schurch Brandt, Roger Steffan
La consolidación de un proyecto HVDC en Chile obliga a comprender con mayor profundidad el desempeño de los aisladores poliméricos expuestos a tensión continua en entornos áridos y salinos. En este contexto, la presente memoria estudia la resistencia al {tracking} y a la erosión de un compuesto de silicona HTV cuando actúan, de forma combinada, la polaridad del sistema, distintos niveles de contaminación superficial y el envejecimiento por radiación ultravioleta. El trabajo se justifica por la ausencia de datos públicos para condiciones locales y porque las normas IEC vigentes siguen basadas, en gran medida, en ensayos bajo corriente alterna. La investigación se estructura en tres etapas. Primero, se revisa la literatura técnica para identificar procesos normados que se puedan aplicar en línea con la investigación, para que todo lo realizado sea replicable en cualquier laboratorio y por todo el que lo requiera. En la segunda etapa se adapta el método de plano inclinado a un esquema DC de {$\pm$3.5}{kV}, se implementa un protocolo reproducible de deposición contaminante (clases E2, E3 y E5) y se acelera el envejecimiento mediante una dosis controlada de radiación UV equivalente a varios días de exposición real en el norte de chile. Se registran corrientes de fuga, pérdida de masa, cambios en la hidrofobicidad superficial y se inspecciona la integridad de los electrodos. Los resultados confirman que la severidad del fenómeno depende de la sinergia entre los tres factores estudiados. Bajo polaridad positiva se observan corrientes de fuga y tasas de erosión notablemente superiores a las registradas en polaridad negativa, mientras que la contaminación severa provoca incrementos sustanciales en los picos iniciales de corriente y acelera la pérdida de hidrofobicidad. El envejecimiento UV modifica las propiedades superficiales de la silicona y, al combinarse con contaminación salina, genera trayectorias de carbonización más extensas y profundas. Se constata, además, daños en los electrodos metálicos, lo que introduce un nuevo escenario de riesgo que suele omitirse en las evaluaciones convencionales centradas sólo en el polímero(...).
Análisis de la situación actual del mercado eléctrico chileno, sus principales desafíos y potenciales soluciones de cara a una matriz 100% renovable al 2050
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-09) Vargas Moreno, Sergio Igor; Paredes Buzeta, Lorena Andrea; Valenzuela Oyaneder, Lionel AndrÉs; Departamento de Ingeniería Comercial; Tapia Gertosio, Juan Francisco
El mercado eléctrico chileno ha avanzado significativamente durante la última década en el proceso de descarbonización de su matriz energética, donde a diciembre de 2024, con una capacidad instalada total de 38,9GW, las energías renovables no convencionales (ERNC) representan aproximadamente el 51% de la capacidad instalada en el Sistema Eléctrico Nacional (SEN) (Acera, 2025). Muchas han sido las empresas multinacionales / inversionistas que han arribado al país atraídos por su gran estabilidad económica, clara regulación en materia energética, políticas públicas sólidas de largo plazo y sin duda por el gran recurso con el que cuenta; alta irradiación en el norte y centro y muy buena velocidad de viento en general, todas estas características que se constituyen como ingredientes claves para la obtención de proyectos con interesantes retornos para los inversionistas. El país ha crecido de manera constante en materia de inversión energética durante los últimos años, lo que se puede constatar a través del reporte emitido en noviembre del 2023 por Bloomberg New Energy Finance, en el cual se ubica a Chile en el tercer lugar entre los mejores países emergentes para invertir en energías renovables, ranking liderado por India y China Continental y con Filipinas y Brasil en tercer y cuarto lugar respectivamente (Bloomberg, 2023). En el 2024, Chile atrajo inversiones en energía limpia por US$5.695 millones, lo que se debe principalmente a su sector eléctrico bien estructurado, que cuenta, entre otros, con subastas de energías renovables para contratos estandarizados de compra de energía (PPA) denominados en dólares estadounidenses, así como la posibilidad de que los desarrolladores firmen contratos bilaterales fuera del mercado regulado con grandes consumidores (ACERA, 2025)(...).
Análisis de los espacios públicos como soporte de respuesta ante emergencias. El caso de los incendios forestales en Viña del Mar, febrero 2024
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024-12) Salas Olivares, Paulina Javiera; Román Morales, Randy Edson; Departamento de Arquitectura; León Canales, Jorge Enrique
La presente investigación analiza las características de los espacios públicos en las áreas más afectadas por los incendios forestales ocurridos en febrero de 2024 en Viña del Mar, con el objetivo de determinar cómo estas características influyeron en su capacidad de respuesta ante la emergencia. La ciudad, caracterizada por una combinación de vegetación densa, vientos fuertes y temperaturas elevadas durante el verano, además de una expansión urbana en constante crecimiento, representa un entorno particularmente vulnerable a este tipo de desastres, lo que causa la necesidad de evaluar el rol de los espacios públicos como potenciales refugios temporales. Se busca responder a la pregunta: ¿Cuáles son las características de los espacios públicos en el área afectada por los incendios forestales ocurridos el 02 y 03 de febrero en Viña del Mar, y cómo estas características influyeron en su capacidad de respuesta ante la emergencia?. Se aplicó un análisis multicriterio que combina enfoques cualitativos y cuantitativos, evaluando distintas variables e igualando la escala de medición para facilitar su comparación. Dividido en 4 etapas: (1) Revisión de antecedentes: reunir y analizar información relevante para establecer una base sólida de conocimiento sobre el caso de estudio, (2) Estudio de referentes: analizar investigaciones previas que hayan utilizado este tipo de análisis en otros desastres, (3) Análisis espacial: análisis detallado para identificar áreas críticas y evaluar las características de los espacios públicos, (4) identificación y categorización de los espacios públicos más adecuados según índice de riesgo. Los resultados destacan que la mayoría de los espacios públicos evaluados no cumplen con las condiciones necesarias para su uso efectivo como refugios temporales, lo que pone de manifiesto la necesidad de mejorar las características evaluadas como críticas; como mantención, tipo de espacio y uso principal que le da la comunidad. El estudio aporta herramientas metodológicas para priorizar espacios públicos y planificar estrategias resilientes ante desastres.
Análisis de los requisitos técnicos y normativos necesarios para la implementación de tecnologías del tipo Grid forming en Chile
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-09) Vattier Reyes, Anaís Samantha; Huerta Soto, Guillermo; Departamento de Ingeniería Eléctrica; Gil Sagas, Esteban Manuel
La transición energética que enfrenta Chile ha impulsado una alta penetración de Energías Renovables Variables (ERV), principalmente solar y eólica, gracias a sus condiciones geográficas privilegiadas. Si bien este proceso representa un avance hacia un sistema eléctrico más limpio y sustentable, también ha generado desafíos técnicos importantes para la operación segura y estable de la red. Uno de los principales problemas radica en la creciente presencia de recursos basados en inversores (IBR), que, a diferencia de los generadores síncronos tradicionales, no aportan inercia al sistema, reduciendo su capacidad para resistir perturbaciones de frecuencia o tensión. En este contexto, surgen tecnologías del tipo Grid forming (GFM) como una alternativa prometedora para enfrentar dichos desafíos. A través de esquemas de control que permiten a los IBR comportarse como fuentes de tensión, los sistemas GFM pueden contribuir activamente a la estabilidad de frecuencia, soporte de tensión, sincronismo y capacidad de respuesta ante fallas, incluso en redes débiles o de baja inercia. No obstante, su implementación a nivel nacional requiere de un marco normativo y regulatorio adecuado que aún no ha sido completamente desarrollado en Chile. Esta memoria tiene como objetivo analizar, desde una perspectiva técnica y normativa, los aspectos necesarios para recomendar condiciones habilitantes que favorezcan la incorporación de tecnologías GFM en el sistema eléctrico chileno. Para ello, se realiza una revisión exhaustiva de los fundamentos técnicos de este tipo de control, clasificando las distintas estrategias disponibles y evaluando sus ventajas, limitaciones y requerimientos operativos. Posteriormente, se analizan y comparan las exigencias establecidas en la Norma Técnica de Seguridad y Calidad del Servicio (NTSyCS) con los códigos de red de países que han avanzado en esta materia, como Australia, Estados Unidos (IEEE 2800 y CAISO), Reino Unido y España. Esta comparación evidencia importantes vacíos en la normativa nacional, tales como la falta de requisitos técnicos mínimos para el comportamiento dinámico de IBRs, ausencia de pruebas específicas para tecnologías GFM y falta de definiciones que diferencien entre controles Grid Forming y Grid Following. Como resultado de este análisis, se proponen recomendaciones regulatorias orientadas a facilitar la integración de tecnologías GFM en Chile(...).
Análisis de susceptibilidad a la humedad de mezcla asfáltica fría con pavimento recuperado (RAP) y rejuvenecedor comercial mediante índice TSR
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-09-12) Navarrete Guzmán, Cristian Alejandro; Departamento de Obras Civiles; Delgadillo Sturla, Rodrigo
Esta investigación evalúa el desempeño de mezclas asfálticas frías compuestas por un 100% de pavimento asfáltico recuperado (RAP) y diferentes dosificaciones de un líquido rejuvenecedor. Se ensayaron tres proporciones del aditivo (9%, 15% y 21%), las cuales fueron comparadas con una mezcla base sin rejuvenecedor. El diseño de mezcla y el proceso de curado se basaron en investigaciones previas. Se consideró al RAP como árido negro y se asumió que el volumen de rejuvenecedor forma parte del contenido de agua durante el mezclado. Se utilizó ensayo de resistencia a la tracción indirecta (TSR) en condiciones secas y saturadas, con el fin de determinar la susceptibilidad a la humedad, en el cual se incorporó una modificación en el procedimiento de acondicionamiento basada en recomendaciones para mezclas frías. Los resultados muestran que el líquido rejuvenecedor mejora notablemente la resistencia a la humedad de las mezclas, alcanzando un valor de TSR cercano al 100%. Sin embargo, su uso en altas proporciones disminuye significativamente las resistencias mecánicas, comprometiendo la durabilidad del material. Por ello, se recomienda evaluar dosis más bajas y considerar la inclusión de áridos vírgenes que permitan equilibrar la ganancia en adherencia con la pérdida de rigidez asociada al reblandecimiento del ligante.
Análisis del comportamiento de un esquema de control predictivo para Grid-Forming en una micro-red aislada mediante Hardware in the Loop
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024) Urquieta Valdés, Christhopher Alexanders; Huerta, Guillermo; Departamento de Electricidad; Norambuena Valdivia, Margarita Andrea
El documento presenta un estudio sobre la implementación y análisis de un esquema de control predictivo para un sistema Grid-Forming (GFM) en una micro-red aislada con generación fotovoltaica y respaldo de un sistema de almacenamiento de energía, Battery Energy Storage System (BESS). La motivación radica en la creciente necesidad de soluciones energéticas sostenibles y autónomas, especialmente en regiones rurales sin acceso a la red eléctrica. El estudio se enfoca en una localidad cercana a Vicuña, en la región de Coquimbo, Chile, caracterizada por alta irradiancia solar, lo que la hace ideal para el uso de paneles solares. El trabajo describe la modelación matemática de la micro-red, la configuración de los convertidores (DC-DC y DC-AC tipo T) y los controladores utilizados, con un énfasis en el control predictivo de tipo Finite Control Set Model Predictive Control (FCS-MPC). Para evaluar la efectividad del sistema, se realizaron simulaciones en PLECS y pruebas en tiempo real mediante Hardware-in-the-Loop (HIL) con la plataforma Real Time Digital Simulator (RTDS Simulator) y una Digital Signal Processor (DSP) C2000. Los resultados destacan la robustez del control predictivo, mostrando un buen desempeño en la estabilización de la tensión y la corriente, especialmente con el método de intermuestreo implementado. Sin embargo, se observa que en condiciones de menor potencia, la distorsión armónica relativa es más significativa. El documento concluye que la implementación del control GFM y el uso de tecnologías avanzadas como HIL permiten una validación efectiva del comportamiento del sistema bajo condiciones realistas. Se sugieren futuras mejoras en la estrategia de control y en la optimización del uso de recursos de CPU de la plataforma de control.
Análisis del impacto de la selección de los intervalos de flotación para caracterización cinética batch por clase de tamaño
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Levy Toledo, Jaim; Yianatos Bernardino, Juan; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Vinnett Peralta, Luis Eduardo
En el presente trabajo, se evaluó el impacto de la selección de los intervalos de flotación en la caracterización cinética de un proceso de flotación batch, específicamente por clase de tamaño. Se analizó una condición de flotación la cual utilizó un P80 = 300 μm. A partir de las curvas obtenidas de tiempo-recuperación, se estudiaron las respuestas cinéticas de las clases de tamaño -20 μm, +20/-75 μm, +75/-150 μm, +150/-212 μm, +212/-300 μm y +300 μm. Se identificaron patrones y diferencias notables en las respuestas cinéticas, observando que tanto en la clase -20 μm como en la clase +300 μm no se alcanzaron recuperaciones constantes a los 32 minutos de operación. En las “curvas de elefante” se evidenció el impacto del tamaño de partícula sobre las recuperaciones, destacándose la clase +20/-75 μm que presentó la recuperación más alta (R = 89.34%). En el análisis, se llevó a cabo un submuestreo, considerando los 7 datos experimentales tiempo-recuperación de un total de 14 puntos que llevaron a estimaciones robustas de los parámetros cinéticos globales (no tamizados). Dichos parámetros corresponden a la distribución de constantes cinéticas, f(k), y a la recuperación máxima, R_∞. Para determinar la mejor combinación de 7 puntos, se minimizó el error (absoluto) en la estimación de la distribución de constantes cinéticas no-normalizada, g(k) = R_∞ f(k), la que incorpora todos los parámetros cinéticos. Con los mejores tiempos de flotación seleccionados a partir de la respuesta global no tamizada, se estimaron parámetros cinéticos de las seis clases de tamaño analizadas. Posteriormente, se compararon las curvas de g(k) generadas con los 14 datos tiempo-recuperación por clase de tamaño, y las estimadas utilizando el patrón de muestreo seleccionado con solo 7 puntos(...).
Análisis del uso de energías renovables en sistemas de climatización y riego para invernaderos destinados a la pequeña empresa agrícola en el Valle Central de Chile
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-11) Paschke Celedón, Jorge Ricardo; Verdugo Montecinos, Ignacio; Departamento de Industrias; Demarco Bull, Rodrigo Andrés
El aumento de la población y la creciente demanda por alimentos ha generado una fuerte expansión agrícola en el mundo, lo que conlleva la destrucción de ecosistemas y la biodiversidad circundante. La solución a este problema es aumentar el rendimiento de la producción agrícola por metro cuadrado, lo cual se logra optimizando las condiciones climáticas requerida por los cultivos para su desarrollo, mediante la utilización de invernaderos especialmente si estos cuentan con un sistema de enfriamiento y de calefacción. Dicha tecnificación implica una alta inversión, pero a su vez genera altos beneficios mediante un incremento de las ventas de productos de gran calidad, debido al mayor rendimiento del suelo y al aumento de la cantidad de temporadas de producción anual, lo que justifica la evaluación técnica y económica de un proyecto de este tipo. Para la calefacción de invernaderos típicamente se utilizan calderas a diésel y cuando la ventilación natural no es suficiente para el enfriamiento, una solución es utilizar ventiladores energizados desde la red. Debido a esto, en el presente estudio se evaluó técnica y económicamente la incorporación de energía solar y biomasa como ERNC, obteniendo como resultado que la energía renovable factible de utilizar es la biomasa, la cual es utilizada para reemplazar en un cierto porcentaje el calor generado por el diésel. La evaluación económica se focaliza en la Pequeña Empresa Agrícola debido a la importancia que tiene en la producción de hortalizas en Chile y por el acceso a financiamiento para solventar la gran inversión en la climatización de un invernadero. El invernadero que se estudió es de tipo multicapilla de 2.000 m2, el cual va a estar ubicado en la comuna de San Felipe y producirá tomate de primera, en dos temporadas(...).
Análisis econométrico de la demanda y modelado de capacidad: determinación de recursos óptimos para la atención de emergencias en empresa de gas natural
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10-13) Cabrera Segura, Diego Ignacio; Departamento de Industrias; Pincheira Sarmiento, Bernardo Eugenio
La atención oportuna de emergencias en la distribución de gas natural constituye un aspecto esencial tanto para la seguridad de los usuarios como para el cumplimiento de estándares en la organización. En este contexto, la dotación de móviles de emergencia se configura como un recurso crítico cuya planificación debe equilibrar eficiencia operativa, costos y niveles de servicio. El presente estudio aborda esta problemática mediante el desarrollo de un marco metodológico que combina análisis exploratorio de datos, modelos econométricos, teoría de colas, simulación estocástica y evaluación costo–beneficio. A partir de registros históricos de llamadas de emergencia de una empresa distribuidora de gas en Chile, se construyó una base de datos que permitió caracterizar la demanda, identificar patrones de tipos de emergencias y focalización, así como estimar la probabilidad de ocurrencia y simultaneidad de eventos. En la primera etapa, el análisis exploratorio de datos permitió describir el comportamiento histórico de las emergencias, con apoyo de herramientas como RStudio, Python y Excel, evidenciando diferencias significativas entre tipos de emergencia, distinta focalización de llamadas (interior, exterior/medidor y sin suministro), carga horaria, patrones de distribución por comunas y patrones de cumplimiento de tiempos de respuesta y simultaneidad de eventos. Posteriormente, se desarrollaron modelos econométricos Logit y Probit para estimar la probabilidad de ocurrencia de emergencias y de cumplimiento de los estándares establecidos, generando un marco cuantitativo robusto. Adicionalmente, se ajustaron distribuciones de probabilidad a la cantidad de llamadas diarias mediante técnicas de máxima verosimilitud, seleccionando aquellas con mejor ajuste (ej. Binomial Negativa, Lognormal, Gamma) y validándolas con criterios de información (AIC)(...).
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.
Análisis multivariado de los factores que inciden en el precio del trigo en Chile y a nivel internacional, incorporando redes neuronales en los modelos
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06) Delgado Rubilar, Sebastián Ignacio; Pincheira Sarmiento, Bernardo Eugenio; Departamento de Industrias; Kristjanpoller Rodríguez, Werner David
Entre 2018 y 2024, los precios internacionales del trigo se vieron afectados por shocks geopolíticos, energéticos y climáticos. Esta tesis cuantifica tanto el efecto de dichos shocks sobre la cotización del contrato ZW de la bolsa CBOT como la velocidad con que ese impacto se transmitió a los precios de productos basados en trigo en el mercado chileno. El análisis se sustenta en dos enfoques complementarios. En primer lugar, se estima un VAR–X semanal que incorpora las series internacionales de precio (ZW y los FOB de Argentina y Brasil), los referenciales energéticos (WTI y TTF), el tipo de cambio USD/CLP y una variable dicotómica asociada a la guerra Rusia–Ucrania; cuando las series resultan cointegradas, el modelo se reformula como VECM. La robustez estadística se verifica para la estabilidad, autocorrelación y heterocedasticidad. En segundo lugar, se entrenan redes neuronales feed-forward en dos configuraciones: un modelo completo que incluye todas las variables exógenas de precio y clima y un modelo reducido que retiene únicamente los determinantes internacionales esenciales. La capacidad predictiva de ambos enfoques se contrasta con la del VAR mediante el error medio absoluto (MAE) en pronósticos a doce semanas para 2025. Se puede observar que el conflicto Rusia - Ucrania impacta en la serie de cotización ZW, ello mediante un análisis econométrico considerando múltiples variables. Por su parte, las anomalías de temperatura y precipitación en Estados Unidos y Canadá mostraron un poder explicativo limitado frente a los factores macrofinancieros. El VAR(3) muestra una transmisión diferenciada de precios: el pan depende casi exclusivamente de su propio rezago inmediato y del trigo Paraná con tres semanas de desfase. El precio del trigo argentino, en cambio, responde principalmente al shock bélico y a su propio rezago de tres semanas; la influencia del pan es marginal. Paraná es la serie más reactiva: ajusta con rapidez a los movimientos del pan (rezagos 1 y 2) y del precio del trigo argentino (rezago 2), además de exhibir persistencia propia. En términos predictivos, el VAR alcanzó un MAE = 0,156 para los precios locales, superando al modelo de red neuronal reducido (MAE = 0,170) y al modelo neuronal completo (MAE = 0,327), lo que confirma su mayor precisión en este contexto.
Análisis técnico económico de generación de energía eléctrica utilizando la tecnología compressed hydro energy storage chex en reservorios de hidrocarburos abandonados
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-03) Friedli Fernández, Damián Cristóbal; Romero Vieyra, Christian; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Ortiz Rojas, Adrián Enrique
El presente estudio aborda el análisis técnico y económico de la implementación de la tecnología Compressed Hydro Energy Storage (CHEX) en reservorios de hidrocarburos abandonados, con el objetivo de almacenar aire comprimido para luego generar energía eléctrica. El caso de estudio se centra en la región de Magallanes, al sur de Chile, donde existen numerosos pozos de hidrocarburos abandonados que poseen características geológicas adecuadas para el almacenamiento de aire comprimido. Se analizaron cuatro escenarios definidos por diferentes presiones de fondo del pozo: 10, 25, 50 y 100 [bar], evaluando el impacto de estos parámetros en el desempeño técnico y económico del sistema. La metodología incluyó el diseño de compresores, turbinas, estanques de agua y el cálculo del número de pozos y reservorios necesarios. Además, para el análisis económico se consideró el ahorro económico en función del costo que representaría adquirir la misma cantidad de energía y potencia instalada a través de la tarifa eléctrica actualmente vigente en la región de Magallanes. El sistema propuesto utiliza energía eólica para alimentar compresores que almacenan aire comprimido en reservorios conectados por pozos de hidrocarburos abandonados. Durante periodos de alta demanda, el aire comprimido desplaza agua hacia turbinas hidráulicas, generando electricidad. Los resultados muestran que la presión de cabezal del pozo es más sensible a cambios en profundidades mayores cuando la presión de fondo es alta. El caso más favorable, con una presión de fondo de 10 [bar] y una eficiencia cíclica del 40,2%, requiere un volumen de reservorio de 5.691.641 [m³] y 49 pozos. El caso menos favorable, con una presión de fondo de 100 [bar] y una eficiencia cíclica del 18,0%, necesita un volumen de reservorio de 569.164 [m³] y solo 5 pozos. El diseño propuesto incluye 3 cadenas de 3 compresores, 2 turbinas hidráulicas de 50 [MW] y 3 estanques por turbina, cuyos volúmenes aumentan cuando la presión de fondo del pozo es mayor. En cuanto al análisis económico, se observó que el principal costo de inversión corresponde a la planta eólica, seguida por los componentes principales del sistema(...).
Análisis técnico económico de un proceso para la elaboración de harina a partir de bagazo de cerveza
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Acuña Bahamondes, Esteban Ignacio; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Ramírez Livingston, Daniel Alberto
La investigación abordó la valorización del bagazo cervecero como materia prima para la elaboración de harina funcional, evaluando tanto los aspectos técnicos del proceso como su factibilidad económica. El estudio se enmarca en el interés creciente por ingredientes sostenibles y en las oportunidades que ofrece la economía circular para transformar residuos agroindustriales en productos con valor agregado. El estudio incluye el diseño conceptual de un secador rotatorio en flujo continuo, definido a partir de balances de masa y energía, junto con la aplicación de los modelos de Fick y Page para estimar parámetros de secado. El modelo consideró una alimentación de bagazo con 65 % de humedad y un objetivo de reducción al 10 %. Para validar los resultados, se comparó el diseño con cotizaciones comerciales de secadores de bandejas, rotatorio y flash. En términos técnicos, el consumo energético específico del diseño conceptual se ubicó en el rango de 0,94–1,26 [kWh/kg de agua evaporada], mientras que los equipos comerciales reportaron valores de 1,05–1,25 [kWh/kg] para bandejas, 3,51 [kWh/kg] para rotatorio y 3,87 [kWh/kg] para flash. Se demostró que la incorporación de un pretratamiento previo al secado permite reducir la carga de evaporación, con un impacto directo en la reducción de los costos operativos. Adicionalmente, el estudio consideró la recirculación parcial de gases de salida en seis escenarios de temperatura (105–50 [°C]), comprobándose una reducción del consumo energético de hasta 29 % en condiciones de alta temperatura y de 20–25 % en escenarios intermedios y bajos, aunque con restricciones operativas asociadas a la humedad relativa(...).
Análisis técnico-económico de un sistema de extracción de agua ambiental alimentado por energía fotovoltica con prueba piloto en Taltal
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10) Moro Quezada, Camila Paz; Lezana Illesca, Pablo Andrés; Departamento de Ingeniería Eléctrica; Norambuena Valdivia, Margarita Andrea
La crisis hídrica es un problema creciente en diversas regiones del mundo, y la comuna de Taltal no es la excepción. Con precipitaciones prácticamente nulas y una disponibilidad limitada de fuentes de agua para riego y consumo, es una tarea fundamental buscar alternativas sostenibles para la obtención de agua. En este contexto, la presente memoria propone un análisis técnico-económico de un sistema de extracción de agua ambiental alimentado por energía fotovoltaica. El objetivo principal es evaluar la factibilidad técnica y económica de implementar un sistema de deshumidificación fotovoltaica en Taltal, aprovechando el microclima único que tiene el sector para generar agua apta para regadío. Para ello, se analizarán datos climáticos de la zona, incluyendo temperatura, humedad relativa y radiación solar, se estudiará la capacidad del deshumidificador TTK27 para extraer agua bajo distintas condiciones climáticas monitoreando de forma continua su consumo de potencia y se dimensionará el sistema fotovoltaico que sea capaz de garantizar la autonomía energética del sistema de forma amigable con el medioambiente. Metodológicamente, el estudio abarcará una evaluación integral del sistema, donde se verificará la capacidad del deshumidificador para extraer agua de forma continua y se realizará un análisis de costos y beneficios para determinar su viabilidad económica. Adicionalmente, se llevará a cabo una prueba piloto del sistema integrado en una comunidad rural de agricultores en Taltal para evaluar el desempeño del sistema en condiciones reales. Los resultados esperados incluyen la cuantificación de la producción de agua, la eficiencia del sistema y una comparación entre costos y beneficios asociados a su implementación. De confirmarse su viabilidad, este proyecto podría ofrecer una solución innovadora y sostenible para mitigar la escasez de agua que enfrentan los pequeños agricultores en la región, sentando las bases para futuras aplicaciones en zonas con características climáticas similares. Se espera que este estudio contribuya al desarrollo de tecnologías limpias y eficientes en el ámbito de la energía renovable y que sea un paso para la agricultura sostenible en pequeñas comunidades agrícolas afectadas por la sequía y la escasez hídrica.
Análisis técnico-económico de un sistema GESS (gravity energy storage system) en minería chilena contribución a la sostenibilidad y descarbonización al 2050
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Soumastre Molina, Vicente Andrés; Espín Sarzosa, Danny Alexander; Departamento de Electricidad; Norambuena Valdivia, Margarita Andrea
El presente trabajo analiza la viabilidad técnica y económica de implementar un sistema de almacenamiento gravitacional de energía GESS (del inglés, Gravity Energy Storage System) en la minería chilena, específicamente en la Mina Los Colorados, propiedad de la Compañía Minera del Pacífico (CMP). Este estudio se aporta en el desafío nacional del Plan de Descarbonización al 2050, que busca reducir la dependencia del carbón mediante la incorporación de fuentes renovables, destacando la necesidad crítica de soluciones de almacenamiento energético. Ante los retos ambientales y de suministro asociados a los sistemas de almacenamiento electroquímico tales como los sistemas BESS (del inglés, Battery Energy Storage Systems), particularmente aquellos basados en litio, se propone el GESS como alternativa sustentable. Este sistema opera almacenando energía mediante la elevación de masas utilizando excedentes de energía renovable y generando electricidad al descender dichas masas. Su implementación permite aprovechar infraestructuras mineras existentes y reutilizar residuos mineros como elementos de almacenamiento, reduciendo significativamente los costos iniciales y contribuyendo a la sostenibilidad ambiental. El análisis técnico realizado comprende la evaluación del sistema mecánico de almacenamiento mediante rieles y bloques, considerando variables como pendiente, velocidad, coeficientes de fricción y la elección óptima de cables y rieles específicos. Se complementa con un análisis económico detallado que incluye estimaciones de costos (CAPEX y OPEX), determinación del costo nivelado de la energía LCOE (del inglés, Levelized Cost of Energy), costo nivelado del almacenamiento LCOS (del inglés, Levelized Cost of Storage), valor actual neto (VAN) y tasa interna de retorno (TIR). Finalmente, este estudio concluye que el sistema GESS presenta ventajas significativas frente a otras tecnologías, especialmente en términos de vida útil, sostenibilidad ambiental y potencial económico, posicionándolo como una solución viable y estratégica para el almacenamiento energético en el contexto de la transición energética chilena hacia el año 2050.