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Análisis comparativo de las alternativas para la utilización de curtailment de energía en el norte de Chile: evaluación de la producción de hidrógeno, amoniaco y agua
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Morales de Ferrari, Andrés Esteban; Sanchez Squella, Antonio; Departamento de Ingeniería Mecánica; Rozas Valderrama, Rodrigo Andrés; Oliver Jerez, Lorena
La presente tesina analiza las alternativas para el aprovechamiento del curtailment energético en el norte de Chile, concentrándose en la conversión de estos excedentes en vectores energéticos como hidrógeno verde, amoniaco y agua. Durante el año 2023, el desaprovecho energético alcanzaron los 967,3 GWh, lo que representa una oportunidad estratégica para transformar esta energía desperdiciada en productos útiles desde el punto de vista económico, ambiental y energético. El estudio de tesina considera como base un escenario de acceso a energía a bajo costo de PPA cercano a 30 USD/MWh, condición esencial para asegurar la viabilidad técnica y financiera de los proyectos. Se realizó una evaluación comparativa de tecnologías de electrólisis como AWE y PEM así como de métodos de tratamiento de agua como la ósmosis inversa. Desde el punto de vista técnico, la tecnología AWE se posiciona como la más adecuada gracias a su menor consumo energético de 52,56 kWh/kg H₂, su menor CAPEX inicial y una mejor rentabilidad, reflejada en un VAN de 28,7 millones de USD y una TIR del 12 %. Asimismo, se identificó que el uso de agua de mar tratada mediante ósmosis inversa es la alternativa más viable en zonas de alto curtailment, dada su abundancia, escalabilidad y bajo impacto ambiental comparado con fuentes de agua dulce. Los resultados indican que con el nivel actual de vertimiento sería posible, anualmente, producir hasta 15.000 toneladas de hidrógeno verde, o bien 85.000 toneladas de amoniaco, o más de 10 millones de m³ de agua tratada. Sin embargo(...).
Análisis de alternativas de valorización y reutilización de salmueras residuales provenientes de plantas desalinizadoras
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Cerro Bello , Aranza Carol ; Departamento de Química y Medio Ambiente; Pereira Aburto, Cristian Marcelo
En el presente trabajo se estudiarán los desafíos ambientales relacionados con la producción de salmueras residuales en procesos de desalinización y se evaluarán distintas opciones para su reaprovechamiento en un marco de economía circular. En este mismo contexto mundial, caracterizado por la falta de agua, el cambio climático y la alta demanda de este recurso, las plantas de desalinización se han transformado en una solución esencial para garantizar el abastecimiento de agua potable. No obstante, su funcionamiento produce grandes cantidades de salmueras con elevadas concentraciones de sales, altas temperaturas y sustancias químicas, capaces de ocasionar efectos importantes en ecosistemas marinos y suelos agrícolas si no se manejan de forma adecuada. El trabajo detalla las tecnologías más importantes de desalinización, abarcando tanto las térmicas como las de membrana, y subraya la ósmosis inversa como la más empleada en la actualidad, a pesar de producir considerables volúmenes de salmuera. Se describe la composición química habitual de estas descargas, que incluye altos niveles de sodio, magnesio, calcio, potasio, litio, boro y otros elementos, varios de los cuales tienen potencial de recuperación y valor en la industria. Además, se examinan los impactos ambientales más relevantes relacionados con el vertido de salmueras, como la modificación de la salinidad, variaciones en la microbiota marina y el impacto en la biodiversidad costera. Se presentan varias opciones para la reutilización de salmueras, centrándose en su viabilidad técnica, económica y ambiental. Entre las más relevantes se encuentran la producción de energía a partir de diferencias de salinidad; el aprovechamiento de salmueras en acuicultura y el cultivo de micro y macroalgas, beneficiándose de su elevado contenido mineral; y su aplicación en agricultura bajo condiciones controladas, mediante métodos de dilución, selección de cultivos resistentes y seguimiento de parámetros como conductividad eléctrica y pH. Asimismo, se analizan tecnologías innovadoras para la obtención de sales y minerales a través de cristalización fraccionada, precipitación selectiva o electrodiálisis.
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 del aseguramiento de calidad en el desarrollo ágil de MarIAna: impacto de la deuda técnica y propuestas de mejora
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Espinosa Pérez, Adolfo Antonio; Salas Letelier, Ricardo Antonio; Departamento de Informática; Visconti Zamora, Marcello Alfredo
El informe evalúa el aseguramiento de calidad en el desarrollo ágil de MarIAna, plataforma SaaS para predicción y visualización geoespacial en emergencias marítimas. Detecta que la priorización de funcionalidades visibles generó deuda técnica que comprometió mantenibilidad, escalabilidad y confiabilidad. Mediante revisión de historias de usuario, criterios de aceptación y pruebas, se identificaron problemas en visualización, control de simulaciones, acoplamiento de módulos, validaciones temporales y espaciales e integración de fuentes. Propone un plan en dos fases: saneamiento técnico del prototipo y posterior integración modular de capacidades científicas, validación y automatización, para lograr una plataforma más robusta, mantenible, operativa, escalable y sostenible.
Aula Verde Quirilluca. Conectando comunidad, naturaleza y educación ambiental
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Mora Soto, Luhana Alejandra; Departamento de Arquitectura; Carrasco Walburg, Carolina Andrea
Ubicado en la comuna de Puchuncaví, Región de Valparaíso, un territorio caracterizado por su calidad de sector rural, balneario, creciente polo de desarrollo inmobiliario y zona de sacrificio ambiental, se encuentra Quirilluca, reconocido por los habitantes como “el último pulmón verde de la comuna”. Este espacio no urbanizado ha sido reconocido como prioritario para la conservación de la biodiversidad por el Estado, pero enfrenta nuevas presiones debido al desarrollo del proyecto inmobiliario Maratué, el cual propone una urbanización de gran escala en el sector. Como respuesta a las posibles presiones y riesgos a la biodiversidad existente, la inmobiliaria ha incluido en su propuesta la delimitación de un sector destinado a la conservación, el cuidado y la educación ambiental, denominado Parque Quirilluca. En este contexto, el proyecto busca consolidar estas intenciones mediante del diseño y organización de este parque de la conservación, a través de la consolidación de un circuito que valorice el patrimonio natural presente, mediante una arquitectura de amortiguación que permita intermediar entre el humano y la naturaleza(...).
Aumento de la capacidad de bombeo de una bomba undimotriz, cálculo de rendimiento y diseño en CAD
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-17) Morales Morales, Javier Ignacio; Pacheco Sanjuan, Alejandro Andrés; Departamento de Ingeniería Mecánica; Rheinschmidt, Udo Rudolf
Los océanos son una fuente renovable de recursos, con una gran cantidad de energía limpia e infinita a disposición. En Chile, tenemos la oportunidad de ser pioneros en aprovechar este recurso inagotable que baña nuestros 4.300 km de litoral. La tecnología undimotriz tiene el potencial de aprovechar este recurso, usando el vaivén de las olas en beneficio del país. El presente trabajo tiene como objetivo aumentar el caudal del proyecto undimotriz Wasserdrachen; esto se llevó a cabo aumentando las dimensiones del pistón del sistema de bombeo desde unos 120[mm] a unos 200[mm], y con ello se espera que el caudal aumente desde 1.65[L/s] a un caudal de 20.5 [L/s]. Se estimó la eficiencia del equipo mediante un modelo unidimensional del problema, lo que entregó una eficiencia del equipo Wasserdrachen V de un 13%, comparado con un 2% del diseño previo. Se determinó que los costos asociados a la adquisición de los materiales para la fabricación del equipo ascienden a 11 millones de CLP. Se sugiere como financiamiento la postulación a fondo concursable IDEA+ y se entrega ejemplo de postulación enfocado en el proyecto. Se realizaron planos detallados, se establecieron los pasos a seguir para la construcción del equipo, uso y almacenamiento de los materiales basados en el trabajo en terreno del equipo Wasserdrache IV. El estudio realizado para estimar el tiempo de fabricación mediante el método de ruta crítica entregó que el equipo puede ser fabricado en cerca de un mes de trabajo continuo por un equipo calificado.
Caleta de pescadores desembocadura del río Maipo
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Ampuero Ureta, Loreto; Departamento de Arquitectura; Hammersley Robinson, Fernando; Maino Ansaldo, Sandro
Este proyecto surge como una respuesta crítica frente a la tensión territorial que se vive en la comuna de San Antonio, donde el avance del modelo portuario-industrial ha relegado espacios de alto valor cultural y natural. En particular, la caleta ubicada en la desembocadura del río Maipo —invisibilizada, precarizada y desconectada del centro urbano— enfrenta hoy el riesgo de desaparecer ante la inminente construcción del mega puerto. En este contexto, se propone una intervención arquitectónica que reubica y resignifica este espacio mediante una estrategia sensible al entorno, que articula patrimonio, comunidad y paisaje. El proyecto tiene los objetivos de diversificar las actividades y diseñar una estructura funcional, armónica e integral; reubicar a los pescadores en un sector natural y concurrido, alejado del área portuaria; incluir programas que vinculen a la comunidad con el río, y proyectar una arquitectura capaz de conectar a las personas con el paisaje desde una lógica situada, respetuosa y comprometida con el entorno. La propuesta se desarrolla como un tejido de muelles que conecta tres plazas, permitiendo organizar y diversificar las actividades asociadas a la pesca artesanal, la recreación fluvial y el encuentro comunitario. Se proyectan recorridos diferenciados para pescadores y visitantes, resguardando las dinámicas productivas y, al mismo tiempo, fomentando el vínculo de la comunidad con el río. Para ello, se incorporan nuevos programas que dan vida y apertura al lugar: un mercado, un restaurante, un café, una zona de artesanías, un centro de kayak y paddle y un escenario al aire libre, que junto al anfiteatro de la plaza principal permitirá realizar eventos y actividades culturales. Estos dispositivos buscan activar el borde fluvial como espacio colectivo, educativo y recreativo.
Centro de cultivo de algas Jardín Marino
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-12) Ortiz Bahamóndez, Nicolás Alejandro; Departamento de Arquitectura; Sills Garrido, Pablo
La Patagonia chilena constituye uno de los territorios más australes y singulares del planeta, caracterizada por una geografía fragmentada de fiordos, canales y archipiélagos, donde confluyen ecosistemas marinos y terrestres de alto valor ecológico. En este entorno, la creciente presencia de actividades productivas como la salmonicultura ha generado transformaciones significativas en los sistemas costeros, evidenciando la necesidad de repensar las formas de habitar, producir y relacionarse con el paisaje marítimo. El proyecto Jardín Marino surge como una respuesta arquitectónica y territorial frente a esta problemática, proponiendo un centro de cultivo y restauración ecológica basado en el uso de algas como organismos regeneradores del ecosistema marino. Más que un edificio único, el Jardín Marino se concibe como un prototipo modular replicable, capaz de adaptarse a diversas condiciones del borde costero patagónico, configurando una red de infraestructuras orientadas a la investigación. Cada módulo se plantea como una unidad adaptable y de bajo impacto, cuya modulación y programa varían según el contexto ecológico y social en el que se inserta. A través de su flexibilidad constructiva y programática, el sistema busca restaurar ecosistemas degradados, diversificar la matriz productiva y vincular a las comunidades locales con los procesos naturales del mar. Así, el proyecto articula arquitectura, ciencia y territorio en una estrategia integrada de restauración costera, donde el diseño se entiende como una herramienta activa de regeneración ambiental.
Clasificación morfodinámica de desembocadura de ríos chilenos en base al diagrama de Galloway
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10) Montecinos Horta, Nicole Alexandra; Soto R., Karina; Departamento de Obras Civiles; Flores Audibert, Raul Pedro
Las desembocaduras son sistemas que cumplen un rol fundamental en el aporte de aguas continentales y sedimentos dirigidos hacia el océano (Stuardo & Claudio Valdovinos, 1989). Debido a su importancia, estos ambientes naturales han sido clasificados morfológicamente en función de métodos y criterios muy variados (Correa Arango et al., 2002). Uno de los estudios fundamentales es el Diagrama Ternario de Galloway, el cual establece que la morfología depende del proceso dominante entre marea, oleaje y río (Galloway, 1975). Este modelo ha sido utilizado como base para el desarrollo de nuevos estudios orientados a mejorar las formas de clasificación de los deltas. Sin embargo, actualmente se reconoce que estos enfoques comparten un factor en común asociado a métodos mal descritos e incertidumbres en la predicción de resultados (Paniagua-Arroyave & Nienhuis, 2022). Estos problemas derivan de la naturaleza cualitativa de la información utilizada, lo cual conduce a resultados subjetivos (Lisbet et al., 2023). En este contexto, resulta evidente la necesidad de realizar métodos cuantitativos más robustos que permitan estandarizar la clasificación morfológica de las desembocaduras. Estudios recientes han buscado cuantificar los parámetros definidos en el Diagrama Ternario de Galloway, confirmando la hipótesis de que la morfología de una desembocadura se determina mediante el equilibrio entre la influencia fluvial y marina. Sin embargo, estos trabajos no han logrado desarrollar una clasificación completa, debido a la falta de cuantificación de parámetros fundamentales en la descripción de las desembocaduras (Broaddus et al., 2022). Ante esta limitación, Paniagua-Arroyave & Nienhuis (2024) proponen un método que permite cuantificar las fuentes de incertidumbre en los procesos de clasificación, obteniendo resultados mediante predicción y observación ambos con base cuantitativa. Este modelo será implementado en la presente memoria con el objetivo de realizar una clasificación morfodinámica de las principales desembocaduras ubicadas en las costas de Chile.
Desarrollo y prueba experimental de un prototipo de difusor marino para minimizar el impacto de descarga de efluentes
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-03) Montero Salfate, Francisco Ignacio; Winckler Grez, Patricio Alejandro; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Ortiz Rojas, Adrian Enrique
El presente trabajo analiza el desempeño de distintas configuraciones de difusores marinos como alternativa para mitigar los impactos ambientales asociados a la descarga de efluentes salinos provenientes de plantas desalinizadoras. Se evaluaron experimentalmente cuatro configuraciones de difusores en laboratorio, variando el espaciamiento entre portas, el diámetro de estas y el caudal de operación, con el objetivo de estudiar la mezcla inicial y la dilución de la salmuera. La metodología consideró un diseño factorial completo con tres factores a dos niveles, realizándose ocho experimentos con duplicados para reducir el error experimental. Los espaciamientos evaluados fueron de 4 y 8 cm, los diámetros de 5 y 8 mm, y los caudales de 3,5 y 4,4 L/min. Los ensayos fueron registrados mediante grabaciones en vista superior, permitiendo analizar la evolución de los chorros y medir la altura de la pluma. Posteriormente, los datos fueron procesados en Matlab para determinar el factor de dilución y los perfiles de concentración axial. Los resultados indican que a caudales elevados no se alcanzan concentraciones cercanas a 0 g/L, debido a limitaciones del montaje experimental, mientras que a caudales menores se logra una mejor mezcla inicial. El análisis de significancia mostró que el espaciamiento entre portas, el diámetro y el caudal influyen en la dilución, destacando los dos primeros como los factores de mayor impacto. Finalmente, no se logró validar la escalabilidad del modelo, dado que el diámetro requerido para su aplicación real resulta significativamente superior a los valores utilizados en la industria.
Diseño e implementación de un sistema de monitoreo en tiempo real para la calidad del agua en salmoneras
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-09) Karolain Yarely, Cabrera Cabrera; Zúñiga Barraza, Marcos David; Departamento de Electrónica; Abdelhamid, Mohamed
En chile, la acuicultura llega a ser un pilar económico y lider exportador, llegando a enfrentar diversos desafíos para garantizar la sostenibilidad y la calidad del agua en sus sistemas productivos. El presente trabajo logra desarrollar un sistema de monitoreo ambiental enfocado en la optimización de la salud de las especies marinas y mejorar la eficiencia en la producción en jaulas de cultivo. El sistema propuesto combina dos enfoques: una boya estática equipada con comunicación inalámbrica en la superficie para una supervisión continua, y la utilización de un Vehículo Operado Remotamente(ROV) que utiliza conexión vía Ethernet. En ambos casos es necesaria la recolección de datos en tiempo real en un entorno subacuático, superando las limitaciones actuales de las soliciones de monitoreo al integrar tecnologías de comunicación adaptadas a cada entorno. A lo largo de este trabajo se incorporaron diversos sensores para la medición de ciertos parámetros considerados críticos como pH, temperatura, oxígeno disuelto y conductividad. Se implementaron diversos protocolos de seguridad basados en cifrado AES-128 para garantizar integridad y confidencialidad de datos transmitidos. Utilizando simulaciones y pruebas realizadas demostraron la viabilidad del sistema, destacando su capacidad para transmitir datos de manera robusta y confiable en condiciones adversas que se puedan presentar en un entorno real. Los resultados obtenidos validan la factibilidad técnica de la solución y aportan una base sólida para futuras implementaciones en la industria acuícola. La integración de tecnologías avanzadas en este sistema de monitoreo representa un avance significativo en la gestión sostenible de los recursos hídricos, posicionando a la acuicultura chilena como un referente global en innovación tecnológica y eficiencia operativa.
Diseño simulador de oleaje
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Pavez Miranda, Benjamín Andrés; Catalán Mondaca, Patricio Andrés; Departamento de Diseño y Manufactura; Salinas Psijas, Mario Rodrigo
En el ámbito de la ingeniería y la educación STEM, las herramientas que fortalecen el aprendizaje a través de métodos experimentales y experiencias prácticas resultan fundamentales. La Universidad Técnica Federico Santa María promueve el desarrollo de dispositivos innovadores orientados al análisis de fenómenos físicos y ambientales en contextos educativos y de investigación. Actualmente, los estudios sobre el comportamiento del oleaje, la hidrodinámica y el transporte de sedimentos dependen en gran medida de simulaciones digitales, las cuales, al carecer de validación experimental u observación tangible, limitan la comprensión científica integral. Este proyecto tiene como objetivo diseñar y construir un simulador físico de oleaje que permita analizar el comportamiento del agua y su interacción con sedimentos y estructuras. El dispositivo emplea ensayos experimentales como apoyo a la enseñanza y a la validación de modelos teóricos en las ciencias de la ingeniería y del medioambiente. La investigación se centró en determinar si es posible replicar condiciones reales de oleaje mediante un sistema físico basado en métodos experimentales. La metodología adoptó un ciclo iterativo de diseño, prueba y mejora, enfocado en cuantificar las dimensiones del estanque y las propiedades de los fluidos. El dispositivo será modelado mediante software CAD, y su construcción se llevará a cabo utilizando materiales y componentes seleccionados cuidadosamente para garantizar su eficiencia operativa. Las pruebas experimentales permiten observar la formación de oleaje y el comportamiento de los sedimentos bajo condiciones controladas, y los resultados demuestran que un mecanismo oscilatorio es capaz de reproducir eficientemente patrones básicos de oleaje. A pesar de desafíos estructurales y de sellado, la construcción de un prototipo resulta fundamental para reproducir estos patrones y demostrar su utilidad en entornos académicos, especialmente en aulas de educación superior. Se contempla incorporar un sistema de control automatizado del oleaje y sensores de medición en tiempo real para mejorar la precisión de los resultados. Asimismo, se proyecta que la capacidad de simular eventos extremos, como tsunamis, amplíe significativamente su potencial educativo y de investigación.
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(...).
Estudio de prefactibilidad para la implementacion de fábrica de hielo
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Paredes Carvajal, Ignacio; Departamento de Electrotecnia e Informática; Riquelme Sandoval, Denis Eduardo
El objetivo central de este estudio es analizar la prefactibilidad desde las perspectivas técnica, económica, comercial, legal y ambiental para la instalación de una planta productora de hielo en Chile. Esta propuesta responde al aumento sostenido en la demanda de hielo en sectores como la industria pesquera, el comercio de alimentos y la realización de eventos recreativos, particularmente durante la temporada de verano. La investigación adopta un enfoque integral y multidisciplinario, que abarca el estudio del mercado nacional, la identificación de tecnologías de producción adecuadas, la proyección de inversiones y costos operativos, así como la exploración de alternativas de financiamiento. Asimismo, se incorporan consideraciones legales y ambientales conforme a la normativa vigente en el país. Los hallazgos de este análisis permitirán establecer el grado de viabilidad del proyecto y servirán como base para decisiones estratégicas orientadas a desarrollar una operación eficiente, sustentable y económicamente viable.
Estudio de toxicidad de compuestos farmacológicos en soluciones mono y multicomponentes mediante la técnica Microtox
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024-12) Valdivia Yáñez, Aracely Andrea; Palma Toloza, Carolyn Lilian; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Carvajal Guevara, Andrea Del Rosario
En las últimas décadas, el desarrollo de técnicas analíticas avanzadas ha permitido detectar nuevos contaminantes que representan una amenaza tanto para la salud humana como para el medio ambiente: los llamados contaminantes emergentes. Estos compuestos son especialmente problemáticos debido a que las plantas de tratamiento de aguas residuales no están diseñadas para eliminarlos por completo, ya que suelen encontrarse en concentraciones muy bajas. Un ejemplo de contaminantes emergentes son los productos farmacéuticos. Aunque existe información sobre los valores de toxicidad de fármacos individuales en diversos organismos, los estudios que analizan la toxicidad de las mezclas de estos compuestos son limitados. El objetivo de este trabajo busca evaluar la toxicidad de compuestos farmacológicos en soluciones acuosas, considerando tanto sistemas de un solo componente como sistemas con múltiples componentes. El procedimiento consistió en realizar una revisión bibliográfica para establecer las concentraciones iniciales en las soluciones. Luego se realizó un diseño experimental Simplex lattice a través del programa Minitab para buscar las soluciones mono y multicomponentes significativas y establecer un orden de experimentación, una vez definido este orden se realizó la medición de toxicidad con el equipo Microtox M500 a través del parámetro de la concentración efectiva media (𝐸𝐶50) . Para ello se preparó soluciones acuosas con la bacteria Vibrio fischeri y se midió la luminiscencia inicial, luego se expuso esta bacteria al fármaco de estudio y se midió la luminiscencia luego de 5 y 15 min. Entre los 7 fármacos estudiados (paracetamol, ibuprofeno, cafeína, naproxeno, carbamazepina, metformina y diclofenaco), el ibuprofeno (𝐸𝐶50 de 8,9 mg/L) y diclofenaco (𝐸𝐶50 de 9,3 mg/L) se clasificaron como tóxicos para los organismos acuáticos, mientras que el naproxeno (𝐸𝐶50 de 44,4 mg/L) se consideró nocivo. En cuanto a la interacción significativa que mostro una interacción sinérgica (toxicidad potenciada) fue la metformina – diclofenaco. Mientras que para el ibuprofeno – metformina, cafeína – metformina y carbamazepina – metformina resultaron en una interacción antagónica (toxicidad reducida). En conclusión, los resultados destacan a la metformina como el principal compuesto que disminuye la toxicidad en sistemas multicomponentes. Este estudio también resalta la importancia de evaluar las interacciones entre fármacos en el medio ambiente para comprender su impacto real y promover estrategias de gestión ambiental más efectivas.
Evaluación de convergencia de modelos estocásticos de orden reducido para la obtención y utilización de mapas de inundación en análisis probabilísticos de peligro de tsunami en las costas chilenas
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10) González Escobar, Cristián Ignacio; Departamento de Obras Civiles; Catalán Mondaca, Patricio Andrés
Este estudio evaluó la aplicación de Modelos Estocásticos de Orden Reducido (SROM) en el marco de un Análisis Probabilístico de Peligro de Tsunami (PTHA) para las costas chilenas, utilizando una cantidad de muestras superior a la de investigaciones previas en la región. El catálogo de terremotos se generó a partir de escenarios de ruptura estocástica mediante la expansión de Karhunen-Loève, sobre los cuales se realizaron simulaciones de tsunami. Para evaluar el método, primero se aplicaron relaciones de escala con el fin de filtrar únicamente los escenarios con distribuciones de ruptura físicamente posibles. Posteriormente, se aplicó SROM tanto a los deslizamientos de ruptura como a las profundidades de flujo de tsunami, comparando las curvas de distribución acumulada obtenidas con las del modelo completo. Los resultados indican que los modelos basados en vectores reducidos presentan una representación adecuada del peligro y pueden ser una herramienta confiable para la evaluación y planificación de medidas preventivas frente a tsunamis, a medida que se incorporen otras fuentes de incertidumbre.
Evaluación de la contaminación por microplásticos en la laguna de Cahuil y estudio exploratorio en la desembocadura del río Maipo
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-01-20) Cendoya Buruchaga, Christian Ignacio; Soto Rivas, Karina; Ambiado Zorrilla, Diego; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Guerra Pinto, Paula Alejandra
El aporte sostenido de residuos plásticos a los cuerpos de agua ha generado la acumulación de microplásticos (MP), partículas menores a 5 mm originadas por la degradación de plásticos de mayor tamaño. Pese a su creciente estudio a nivel mundial, la información sobre su presencia, distribución y dinámica en ecosistemas acuáticos en Chile sigue siendo limitada. En este contexto, la presente investigación evaluó la presencia y distribución de MP en sistemas estuarino–lagunares de la zona central de Chile mediante un diseño en dos fases complementarias. En una primera etapa, se desarrolló una campaña exploratoria en la desembocadura del río Maipo para confirmar su presencia y validar la metodología de muestreo y procesamiento. Posteriormente, esta fue aplicada en la laguna costera de Cahuil, un sistema que alterna entre condiciones estuarinas y lagunares según la apertura y cierre de la barra litoral, permitiendo analizar la influencia de dicha transición hidrodinámica sobre la distribución de MP en la columna de agua. El muestreo se realizó con botella Niskin a profundidades relativas del 25 % y 75 % de la columna de agua. La etapa exploratoria se desarrolló con volúmenes reducidos, mientras que en Cahuil se implementó una estrategia de mayor escala. El material recolectado fue procesado mediante digestión química, separación por densidad y análisis microscópico, con controles de calidad que sustentaron la exclusión de fibras del análisis cuantitativo. En la desembocadura del río Maipo se identificaron 4 MP, correspondientes a una abundancia media preliminar de 444,4±192,5 items⁄m^3 . En la laguna de Cahuil se identificaron 103 MP, con una abundancia media de 215,7±44,2 items⁄m^3 , observándose variaciones asociadas a la profundidad y a la condición hidrodinámica. Bajo condición lagunar, las mayores abundancias se registraron en(...).
Evaluación de la gestión ambiental, de las emisiones atmosféricas y descargas de riles de la industria pesquera en Lota
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026) Mercado Fernández, Camila; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Moena Flandes, Daniel Matías
El presente proyecto de titulación analiza la gestión ambiental de la industria de procesamiento de harina y aceite de pescado en la comuna de Lota. El análisis se centra en las emisiones atmosféricas (MP10, MP2,5, SO₂, NOx y CO) y en las descargas líquidas de residuos industriales (grasas y aceites, pH, sólidos suspendidos totales, temperatura, entre otros parámetros), generadas como resultado de los procesos productivos para la obtención de harina y aceite de pescado. Este análisis se desarrolla a partir de datos obtenidos desde plataformas oficiales del Ministerio del Medio Ambiente, específicamente el Sistema Nacional de Fiscalización Ambiental (SNIFA) y el Sistema de Información Nacional para la Calidad del Aire (SINCA), considerando un período de cinco años (2020–2025). A partir de estos antecedentes, se evalúa el cumplimiento de la normativa ambiental vigente en Chile, incluyendo la Ley N°19.300 sobre Bases Generales del Medio Ambiente, el Decreto Supremo N°90/2000, que establece la norma de emisión para descargas de residuos líquidos a aguas marinas y continentales superficiales, y el Decreto Supremo N°12/2011, correspondiente a la norma primaria de calidad del aire para material particulado fino MP2,5. Los resultados evidencian un incumplimiento reiterado en los parámetros de material particulado MP10 y MP2,5 a lo largo de los años monitoreados, concentrándose principalmente durante los meses invernales. En contraste, para las descargas de residuos líquidos industriales (RILES), los datos obtenidos desde SNIFA indican un cumplimiento aceptable del Decreto Supremo N°90/2000 por parte de las empresas analizadas. Adicionalmente, se realiza una comparación entre la normativa chilena para la descarga de RILES y la normativa estadounidense de la Environmental Protection Agency (EPA), específicamente el CFR Part 40. Asimismo, se analizan tecnologías de mitigación, tales como biofiltros para el control de emisiones atmosféricas y sistemas híbridos anaerobios combinados con membranas para la optimización del tratamiento de RILES, con el objetivo de proponer soluciones aplicables a la industria pesquera que contribuyan a mejorar la calidad de vida de las comunidades afectadas por la contaminación atmosférica y marina. Finalmente, los resultados del análisis permiten identificar problemáticas tanto sociales como ambientales, aportando insumos relevantes para fortalecer la gestión ambiental en la comuna de Lota y disminuir el impacto generado por las plantas procesadoras de harina y aceite de pescado.
Evaluación de la gestión ambiental, de las emisiones atmosféricas y descargas de riles de la industria pesquera en Lota
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026) Mercado Fernández, Camila; Departamento de Química y Medio Ambiente; Moena Flandes, Daniel Matías
El presente proyecto de titulación analiza la gestión ambiental de la industria de procesamiento de harina y aceite de pescado en la comuna de Lota. El análisis se centra en las emisiones atmosféricas (MP10, MP2,5, SO₂, NOx y CO) y en las descargas líquidas de residuos industriales (grasas y aceites, pH, SST, temperatura, entre otros parámetros) que son generadas debido a los procesos productivos para la obtención de harina y aceite. Este análisis se lleva a cabo a través de datos obtenidos desde plataformas oficiales del Ministerio del Medio Ambiente, específicamente del Sistema Nacional de Fiscalización Ambiental (SNIFA) y del Sistema de Información Nacional para la Calidad del Aire (SINCA), correspondientes a un período de cinco años (2020–2025). Analizando el cumplimiento normativo de la legislación chilena, específicamente la Ley N°19.300 sobre Bases Generales del Medio Ambiente, el Decreto Supremo N°90/2000, Norma de emisión para descargas de residuos líquidos a aguas marinas y continentales superficiales, y el Decreto Supremo N°12/2011, Norma primaria de calidad del aire para MP2,5, se logró evidenciar un incumplimiento reiterativo en los parámetros de material particulado 10 y material particulado fino 2,5 a lo largo de los años monitoreados, principalmente en los meses invernales. Asimismo, se pudo establecer que, para las descargas de residuos líquidos industriales (RILES), a través de los datos obtenidos desde SNIFA, se observa un cumplimiento aceptable del Decreto Supremo N°90/2000 por parte de las empresas analizadas. De igual forma, se realizó una comparación entre la normativa chilena para descarga de RILES y la normativa estadounidense de la EPA, CFR Part 40. Además, se analizan tecnologías como biofiltros en materia de calidad del aire y tecnología híbrida anaerobia más membrana para una mayor optimización en el tratamiento de descargas de RILES, con el fin de que puedan ser implementadas en la industria pesquera y así mejorar la calidad de vida de las comunidades que se ven afectadas por la contaminación atmosférica y marina. Los resultados de este análisis permiten identificar las problemáticas tanto en materia social como ambiental, reconociendo cada una de ellas para lograr una mayor gestión ambiental dentro de la comuna de Lota, lo que contribuye directamente a disminuir el impacto generado por las plantas procesadoras.
Evaluación de viabilidad técnico-normativa del sistema de saneamiento de aguas servidas 'Los Almendros', con enfoque en el control de nitrógeno como contaminante
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-12) Kerrigan Puig, George Williams; Bonert Puig, Pamela Alejandra; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Guerrero Saldes, Lorna Elena
Si bien Chile destaca por su saneamiento urbano del alcantarillado, las zonas costeras como Quintay aún enfrentan brechas críticas. En plena crisis hídrica, este estudio sobre el sistema “Los Almendros” propone superar el enfoque tradicional. Urge gestionar el nitrógeno para dejar de tratar el agua como un desecho y comenzar a recuperarla para su reúso. Mediante una estrategia de investigación mixta, se realizó un diagnóstico integral que abarcó tres dimensiones: el análisis del marco normativo, la caracterización técnica en terreno y la validación experimental de tecnologías de desnitrificación mediante un reactor anaerobio, a escala de laboratorio. El diagnóstico normativo evidencia una brecha mediante una planificación desarticulada, que omitió la integración de factores críticos de decisión sanitarios y medioambientales. La carencia de autorización sanitaria de funcionamiento y la falta de validación mediante consulta de pertinencia han transformado los aspectos operativos —como la descarga de efluentes y la gestión de lodos— en pasivos ambientales, exponiendo a la administración municipal a sanciones y perpetuando riesgos sanitarios en el territorio. En el ámbito técnico, la caracterización en terreno evidenció que la planta opera con una eficiencia crítica, comportándose meramente como una unidad de separación física primaria, con remociones marginales de materia orgánica (2–28 %) y amonio (12 %). Para evaluar una alternativa de mejora, se desarrolló una fase experimental consistente en la operación de un reactor anaerobio de flujo ascendente empacado con zeolita, con el objetivo de desarrollar un proceso de desnitrificación mixotrófica. Empleando un agua sintética que simula una típica agua residual doméstica(...).

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