Depósito Campus Casa Central Valparaíso

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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 incremental para cambio de tecnología de cultivos de lechugas
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Acuña Valdivia, Sergio Alejandro; Departamento de Industrias; Salazar Albornoz, Rodolfo Ignacio
La presente memoria analiza la viabilidad técnica, económica y financiera de reemplazar el cultivo tradicional de lechugas por un sistema no tradicional, como alternativa sostenible ante la crisis hídrica, la pérdida de suelos agrícolas y los impactos negativos de la agricultura convencional. El objetivo principal fue determinar si es posible producir la misma cantidad de lechugas cultivadas en una hectárea a través del sistema de cultivo tradicional, mediante un sistema de cultivo sustentable, en este caso aeropónico, evaluando si este resulta igual o más rentable que el método tradicional. Para ello, se desarrolló un análisis comparativo entre ambos sistemas, considerando inversión inicial, costos operativos, productividad, uso de recursos y sostenibilidad. El estudio incluyó herramientas como análisis PESTA, DAFO y las cinco fuerzas de Porter, junto con una revisión técnica de sistemas de cultivo sin suelo, seleccionando la aeroponía por su eficiencia hídrica, menor uso de insumos y alto rendimiento. Se identificaron los recursos necesarios para ambos modelos productivos y se elaboró un estudio financiero con indicadores como VAN, TIR y payback, complementado por un análisis de sensibilidad. Los resultados muestran que, aunque la aeroponía requiere una mayor inversión inicial, ofrece mayor producción, una rentabilidad superior a largo plazo, con menores costos operativos, mejor control ambiental y respuesta positiva frente al cambio climático y las nuevas tendencias alimentarias. Se concluye que el cultivo aeropónico es una alternativa viable y sostenible, capaz de sustituir al sistema tradicional en condiciones comerciales, aportando eficiencia, sustentabilidad y respuesta a los desafíos actuales del sector agrícola.
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 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.
Evaluación de la eficiencia de purificación de cera de abejas usando solución hidroalcohólica a escala semi industrial y posterior análisis de la calidad de la cera esterilizada
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Suau Cárdenas, Paolo Vicente; Ramírez Livingston, Daniel Alberto; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Karen Yáñez Arellano
La abeja europea Apis mellifera es el insecto más importante para la humanidad, aportando diversos productos mediante la apicultura y siendo las principales polinizadoras a nivel mundial, lo cual permite mantener el sistema de monocultivos utilizado por la agricultura moderna. Sin embargo, debido a sus interacciones con esta industria, las abejas suelen entrar en contacto con una gran variedad de agroquímicos que son aplicados a los cultivos por diversas razones, muchos de los cuales pueden traer efectos negativos para las colonias. A esto se suman las aplicaciones de medicamentos para controlar a varroa, un parásito que ataca a las abejas y que se acumula en la cera, pudiendo incluso contaminar la miel. En este sentido, el presente estudio tiene como objetivo de evaluar la capacidad de remoción de residuos del agroquímico Imidacloprid y tres residuos de medicamentos Fluvalinato, Coumafós y Amitraz desde la cera de abejas, utilizando una mezcla hidroalcohólica (50:50) compuesta por 40 [l] de isopropanol y 40 [l] de agua aplicada en 20 [kg] de cera de abejas contaminada, seguida por un proceso de esterilización a 120 °C por treinta minutos y 1 atm, todo en un mismo equipo de escala semiindustrial denominado Cleanwax (patentado n° 71.022), una innovación desarrollada explícitamente para la purificación de ceras. El proceso descrito logró conseguir índices de remoción, con una primera limpieza, de 48.0% para el acaricida Fluvalinato, 62.2% para el acaricida Coumafós, 75.5% para el acaricida Amitraz y 78.3% o mayor para el insecticida Imidacloprid. Por otro lado, luego de aplicar una segunda limpieza en línea, se obtuvieron 29.5% de remoción para Amitraz y 53.1% para Coumafós, con resultados inconsistentes de Fluvalinato e Imidacloprid, que sugieren repetir el proceso para precisar en estas remociones(...).
Influencia de las condiciones de liofilización en la rehidratación de frutillas: efecto en la textura
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-05) Suárez Catalán, Benjamín Daniel; Pinto Fernández, Marlene Jeannette; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Almonacid Merino, Sergio Felipe
Actualmente, la conservación de alimentos juega un papel crucial para asegurar su disponibilidad y calidad a lo largo del tiempo. Entre las técnicas más avanzadas se destaca la liofilización, un proceso de deshidratación que elimina el agua por sublimación, preservando las propiedades organolépticas del producto. No obstante, este método conlleva altos costos operativos, especialmente durante el secado primario, la fase más crítica y prolongada del proceso. Para optimizar la eficiencia de la liofilización con respecto a la conservación de las propiedades organolépticas del alimento, es esencial analizar factores que influyen en la rehidratación, ya que este parámetro impacta directamente en la calidad final del producto. Una adecuada capacidad de rehidratación permite recuperar la textura, sabor y apariencia del alimento, favoreciendo así su aceptación por parte del consumidor. El presente estudio evaluó la influencia de las condiciones de liofilización en la calidad de frutillas enteras rehidratadas, considerando la capacidad de rehidratación, textura y color como principales parámetros de calidad. Se realizaron pruebas con temperaturas de plato de 30, 40 y 50 [°C] y con una presión de 0.3 [mBar] y se realizó un experimento adicional a 40 °C y 0.6 [mBar], analizando el efecto de estas variables sobre las características finales del producto una vez rehidratado, se realizaron procesos de rehidratación a 20 y 4 [°C] emulando las condiciones de temperatura ambiente y temperatura de refrigeración respectivamente. Los resultados indicaron que la temperatura de 40 [°C] optimiza la capacidad de rehidratación, especialmente cuando el proceso se realiza a 4 [°C], alcanzando un coeficiente de rehidratación (RC) de 59.16% en el caso a 0.3 [mBar]. En cuanto a la textura, las frutillas rehidratadas presentaron una firmeza inferior respecto a las frutillas frescas o descongeladas, sin variaciones notables al modificar la temperatura o la presión de liofilización, véase Tabla 5. Sin embargo, se evidenció una leve mejoría con el aumento de la presión cambiando los el valor promedio de 49.32 ± 8.72% a 54.95 ± 7.16%, posiblemente atribuida a la variabilidad natural del fruto. A partir de lo anterior, se puede señalar que no se observaron diferencias significativas en general entre las presiones de 0.3 y 0.6 mBar, lo que sugiere que operar a presiones más altas podría reducir costos sin afectar la calidad. Respecto al color, la liofilización a 40 °C junto con la rehidratación en refrigeración preservó mejor las tonalidades rojas y amarillas del fruto en comparación con el proceso de congelación y descongelación, sin afectar significativamente la calidad visual al operar a presiones más altas. En conclusión, la combinación de una temperatura de liofilización de 40 °C y rehidratación en frío se presenta como la opción más adecuada para maximizar la calidad de frutillas enteras liofilizadas, posicionando esta técnica como una alternativa eficiente y sostenible para la conservación de alimentos con alta demanda en el mercado.
Plan de negocio para una startup basada en una plataforma IA/ML aplicada a cultivos de paltos
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07-28) Flores Morales, Ailyn Catalina; Godoy Barrera, Pedro Francisco; Departamento de Informática; Ascencio Alarcón, Oscar Alberto
Este plan de negocio detalla la creación de AgroPred, una startup chilena de AgTech centrada en el cultivo de paltos. El problema central abordado es la disminución de la productividad y la calidad del fruto debido a la escasez hídrica, problemas climáticos, plagas y la degradación del suelo, exacerbadas por la falta de información precisa y tecnologías especializadas. AgroPred propone una solución integral basada en una plataforma web SaaS que integra instrumentación en campo y modelos de IA (ML). La plataforma ofrece monitoreo en tiempo real de variables críticas como humedad, temperatura y nutrientes de suelo, así como datos climáticos. Utiliza modelos predictivos para alertar sobre riesgos de enfermedades, optimizar el riego y la nutrición, y gestionar eficientemente los recursos del predio (recursos humanos, insumos y maquinaria), todo con el objetivo de aumentar el rendimiento y la calidad del palto. A diferencia de las soluciones fragmentadas en el mercado, AgroPred se distingue por su enfoque holístico y su especialización para el cultivo de paltos en el contexto chileno. La evaluación económica proyectada a tres años muestra una viabilidad financiera excepcional, con un Valor Actual Neto (VAN) de USD $3.031.283, una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 320% y una recuperación de la inversión en el Año 2, lo que la posiciona como una oportunidad de negocio altamente rentable y sostenible.
Producción de péptidos antioxidantes liofilizados para la aplicación en pechugas de pollo
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Donoso Gutiérrez, Michelle Melanie; Núñez González, Suleivys; Valencia Araya, Pedro; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Almonacid Merino, Sergio Felipe
La industria avícola es un sector clave en la producción alimentaria global, destacando por el consumo masivo de carne de pollo, fuente accesible y de calidad proteica. En Chile, la producción alcanzó 344.000 toneladas en 2024, con un 29% de aumento en exportaciones. Sin embargo, este crecimiento genera gran cantidad de subproductos como la piel de pollo, que suelen desecharse pese a su riqueza en colágeno. En paralelo, la industria alimentaria enfrenta el desafío de controlar la oxidación lipídica, principal causa de deterioro en alimentos, actualmente controlada con antioxidantes sintéticos que generan preocupación por sus efectos tóxicos. En este contexto, los péptidos antioxidantes derivados de subproductos proteicos surgen como una alternativa natural con potencial para extender la vida útil y calidad de productos cárnicos. El presente trabajo tiene por objetivo establecer, probar y ajustar procedimientos experimentales para evaluar cómo el grado de hidrólisis y la temperatura en el proceso de liofilización afectan la actividad antioxidante de péptidos obtenidos desde piel de pollo, con el fin de maximizar su funcionalidad y aplicabilidad en pechugas de pollo como ingrediente funcional. Para ello, se extrajo colágeno con 1,40% de contenido proteico mediante cocción controlada, seguido de hidrólisis enzimática a 55°C, pH 6,5 nativo sin control, con Alcalase a tres grados de hidrólisis: sin hidrólisis (GH1), intermedio (GH2: ~5%) y alto (GH3: ~10%). Posteriormente, los hidrolizados fueron sometidos a liofilización con diferentes temperaturas de bandeja (30, 40 y 50°C). Se evaluaron parámetros clave como tiempos de secado primario, humedad, capacidad antioxidante mediante los métodos DPPH y ABTS⁺ y tiempo total del proceso. De los resultados se destaca que el grado de hidrólisis incrementa la actividad antioxidante de los péptidos, observándose en GH2 valores entre 38,84% y 44,65% en DPPH y entre 44,79% y 47,78% en ABTS+. El aumento de la temperatura de liofilización redujo el tiempo de secado, especialmente en GH1 y GH2 (42 y 31%, respectivamente). La humedad fue menor y más estable en GH2 (4,30% a 40 °C) y GH1 (5,93% a 50°C), en comparación con GH3 (7,86% a 50°C). La liofilización provocó una leve disminución de la capacidad antioxidante, atribuible a desnaturalización y oxidación, pero los efectos no resultaron estadísticamente significativos(...).