Depósito Campus Casa Central Valparaíso
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Thesis Sistema de respuesta temporal: abordando la transición entre la emergencia y la vivienda, sector Villa Independencia, Viña del Mar, Chile(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Alvarado Blanco, Aura María; Carrasco Walburg, Carolina Andrea; Departamento de Arquitectura; Ibarra Soto, Francisco JavierEl proyecto es un sistema de respuesta temporal que a través de un entramado reticular permite disminuir la complejidad en situaciones de emergencia social, respondiendo arquitectónicamente con una estructura que parte de otra estructura base de la gradería de canchas informales, situadas en Villa Independencia, Ciudad Viña del Mar. El objetivo principal de este proyecto es que funcione como parte del plan de contingencia para que en el futuro sea más eficiente. El sistema está capacitado para desplegarse temporalmente como respuesta inmediata y transitoria a situaciones naturales o accidentes catastróficos, tales como incendios, aluviones, tsunamis y terremotos, donde gran parte de los afectados quedan sin vivienda para realizar actividades básicas. Su permanencia es temporal debido a que es parte de la transición entre la catástrofe y la entrega de viviendas de emergencia por parte del estado y también para volver a hacer uso de las canchas, no permaneciendo más del tiempo del debido según la situación lo amerite. Este cuenta con membranas de un material ignífugo, traslúcido, resistente a la radiación UV, entre otras características, permitiendo así establecer y zonificar en retículas espacios dignos para albergar programas según la emergencia dicta desde el primer día (centro de acopio de agua, comida, enceres personales, herramientas para remoción de escombros, etc.), cocina, comedor, duchas, ayuda psicológica, enfermería, espacio de distracción, espacio para realizar tareas (en caso de estudiantes) o juntas de vecinos. En resumen, un espacio multifuncional, habitable en medio de la catástrofe, que pueda servir como cobijo temporal durante la espera de viviendas de emergencia.Thesis Recuperación de calor en proceso de secado en una fábrica de alimentos para mascotas(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024-11) Urra Moya, Álvaro Felipe; Amador Díaz, Germán Javier; Departamento de Ingeniería Mecánica; Leiva Illanes, RobertoEn una planta de alimento deshidratado para mascotas, el proceso de secado del pellet emplea vapor indirecto para calentar el aire al interior de un horno, liberando vapor de baja presión a la atmósfera y generando pérdidas energéticas significativas. Este estudio tecnoeconómico realiza una auditoría energética y un análisis termodinámico para evaluar dos estrategias de recuperación de calor destinadas a aumentar la temperatura al interior del estanque de condensado que alimenta la caldera, reduciendo así el consumo de combustible y las emisiones de CO₂. La empresa, clasificada por el Ministerio de Energía de Chile como “consumidor con capacidad de gestión de la energía”, evaluó su desempeño energético en cumplimiento con las exigencias normativas. Actualmente, la recuperación de calor es de 1,55 [Tcal/año] (15,7% de eficiencia). En el Caso 1 incrementa la recuperación a 4,30 [Tcal/año] (43,5% de eficiencia), reduciendo la emisión de 689 toneladas de CO₂ anuales y ahorrando $139,2 millones, con un periodo de retorno menor a cinco meses. En el Caso 2 recupera 3,61 [Tcal/año] (36,5% de eficiencia), evitando la emisión de 516 toneladas de CO₂ y ahorrando $104,3 millones, con un retorno menor a cuatro meses. Ambas alternativas son económicamente viables, destacando el Caso 1 por su mayor potencial de aprovechamiento del vapor flash. Se recomienda su implementación cuando exista uno o más proceso que requieran calentar caudales de agua superiores a 5,5 [m³/h] para maximizar la recuperación de energía.Thesis Estudio de prefactibilidad técnica y económica para la instalación de una tienda Starbucks en San Felipe(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-09-10) Rubilar Ginieis, Nicolás Sebastián; Muñoz Urtubia, Néstor; Departamento de Ingeniería Comercial; Gatica Silva, MacarenaEste estudio de prefactibilidad técnica y económica evalúa la viabilidad de establecer una tienda Starbucks en San Felipe, región de Valparaíso. La propuesta surge del análisis de la situación demográfica local y del crecimiento del consumo de café en Chile, identificando una oportunidad para la expansión de la marca en un mercado aún no explorado por cadenas internacionales de cafeterías. Además, este proyecto busca contribuir al desarrollo de la ciudad y diversificar la oferta para los consumidores locales. Starbucks, fundada en 1971 en Seattle, EE.UU., es una de las cadenas de cafeterías más reconocidas a nivel mundial, destacándose por su variada oferta de cafés, tés, repostería y otros productos, así como por su ambiente diseñado para el trabajo, el descanso y la socialización. El estudio abarca un análisis de mercado para identificar el público objetivo, estimar la demanda potencial y evaluar la competencia en la zona. Posteriormente, se desarrolla un estudio técnico que define la ubicación óptima del local, la capacidad operativa, la dotación de personal y el portafolio de productos. También se incluye un análisis legal que detalla los permisos y requisitos necesarios para la obtención de la patente municipal. Finalmente, se realiza un estudio financiero en el que se estima la inversión inicial de $63.626.632, se proyectan flujos de caja y se calculan indicadores clave como el Valor Actual Neto (VAN), la Tasa Interna de Retorno (TIR) y un período de recuperación (PRI). Los resultados de este estudio permitirán determinar la viabilidad técnica y económica del proyecto, proporcionando una base sólida para la toma de decisiones estratégicas.Thesis Implementación de mejoras en hardware y software de plataformas Rupu para experimentos de pelotones de vehículos seguidores de línea(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-03) Rifo Mardones, Felipe Ignacio; Vargas Parra, Francisco Javier; Peters R., Andrés; Departamento de Electrónica; Carvajal Barrera, Gonzalo AndresEl presente trabajo contribuye al desarrollo y mejora de la plataforma experimental RUPU, diseñada en el Departamento de Electrónica para la evaluación de algoritmos de control distribuido en pelotones de vehículos autónomos. Esta plataforma está compuesta por diversos elementos, entre los cuales destacan los agentes móviles, responsables de ejecutar de forma distribuida las tareas de navegación y control. Si bien la plataforma, junto con la primera versión de estos agentes móviles, fue previamente diseñada, fabricada y validada a nivel funcional [1,2], su versión más reciente presenta limitaciones en términos de compatibilidad, usabilidad y repetibilidad de experimentos. El trabajo desarrollado en esta memoria de título se centra en mejorar la infraestructura de los agentes de la plataforma, analizando los aspectos y retos que deben abordarse para lograrlo, con un enfoque particular en una nueva versión basada en Raspberry Pi, extendiendo las capacidades de los prototipos diseñados en trabajo previo [3] y asegurando su interoperabilidad con los distintos componentes que conforman la plataforma. Para ello, se realizaron mejoras en los protocolos de comunicación, se analizó el código encargado del control de los agentes mediante técnicas analíticas de profiling (perfilamiento de desempeño del código) y se aplicaron optimizaciones para mejorar su desempeño temporal. Además, se evaluaron alternativas para mejorar los algoritmos de adquisición de datos y se rediseñó la estructura física en la que se monta el hardware para una mejor distribución de los componentes y sus conexiones. Estas mejoras, junto con las pruebas de validación asociadas, buscan consolidar la versión basada en Raspberry Pi como un componente integral de RUPU, permitiendo la experimentación con algoritmos de control en un entorno escalable. De este modo, se espera que la plataforma pueda ser utilizada de manera confiable, facilitando la realización de experimentos repetibles y reproducibles para futuras investigaciones sobre conducción autónoma y control cooperativo. En este capítulo se presenta el contexto y la motivación del estudio, destacando la importancia de la plataforma RUPU en la validación de algoritmos de control distribuido. Se describe el problema que se busca abordar, así como los objetivos y alcances del trabajo. Además, se detallan las principales contribuciones de esta investigación y la estructura del documento, proporcionando una visión general del desarrollo y la organización de los capítulos siguientes.Thesis Evaluación de una especie sulfato reductora en el ciclaje de arsénico en ambientes sulfhidogénicos(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Giovine Puebla, Cristian Ignacio; Barahona Llore, Andrea; Orellana Román, Roberto Andrés; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Guerrero Saldes, Lorna ElenaChile, como un país principalmente minero, genera una gran cantidad de relaves que suscitan una preocupación por el potencial de liberación de arsénico a fuentes de aguas subterráneas. La zona de interacción entre relaves y cuerpos de agua, y con especial relevancia zonas sulfidogénicas, que provoca cierta preocupación por ser un área biogeoquímicamente activa. En estas zonas sulfidogénicas predominan bacterias sulfato reductoras que tienen un rol importante en la movilización de contaminante desde relaves mineros como metales pesados (plomo, mercurio, cadmio y otros) y metaloides tóxicos como el arsénico, por lo que es importante comprender la dinámica de estos elementos como del metabolismo de los microorganismos que permita generar las herramientas para el control y/o abatimiento de estos contaminantes. En este estudio, se propone el análisis del rol de una especie de bacteria sulfato reductora (BSR), Halodesulfovibrio aestuarii, como un modelo en el ciclaje del arsénico producto de su alta predisposición a ambientes contaminados y alta tolerancia a la salinidad, característica de entornos mineros. Para ello, se analizaron una serie de mejoras en el procedimiento de cultivo. El medio de cultivo DSMZ 195c tradicional presenta Na2S como agente reductor que precipita con As(III), por lo que este medio se modificó con 1 mM de citrato de titanio (III) o 1,42 mM de HCl-cisteína. El primero generó un precipitado marrón en conjunto al aumento paulatino del potencial reductor evidenciado por la coloración rosada de resazurina. Por otro lado, el segundo no evidencio cambios visuales o del potencial reductor, siendo escogido para el análisis de crecimiento. El análisis de la afección del crecimiento bajo la exposición de arsénico fue analizado y comparado con una bacteria modelo ferro reductora, Geobacter sulfurreducens. Mientras esta se ve drásticamente afectada a 0,1 mM de As(III) y a 1 mM de As(V), disminuyendo la densidad óptica (OD) máxima un 39,3% y 71,4% respectivamente, Halodesulfovibrio aestuarii se vio levemente afectada bajo las mismas concentraciones de As(III) y As(V), disminuyendo su OD solo un 21% y 59,5% respectivamente, dando indicios de un mecanismo contra arsénico más sofisticado que su par ferro reductora. Así lo demuestra el análisis de las anotaciones del genoma, en donde se evidencian estructuras asociadas a la reducción de As(V) a As(III), a través de una arseniato reductasa ArsC; la expulsión de arsenito a través de la bomba de eflujo acr3, y a la biometilación de este último mediante una arsenito metiltransferasa ArsM. Sin embargo, la precipitación de sulfuros de arsénico, advertido en otras BSR, no fue evidenciada. Con ello, se revela parte del potencial de Halodesulfovibrio aestuarii como BSR modelo ante la exposición de arsénico, sugiriendo que su metabolismo podría entregar algunas directrices para la generación de tecnologías para el control y abatimiento de este contaminante en entornos sulfidogénicos.Thesis Desarrollo de un prototipo de sensor virtual para monitorear el proceso de neutralización de aguas ácidas con cal(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Echegaray Leiva, Andrés Ignacio; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; Casas De Prada, Jesús ManuelEl drenaje ácido de mina representa una de las principales fuentes de contaminación ambiental en la industria minera, caracterizado por soluciones con alto contenido de metales disueltos y bajo pH. En ello radica la necesidad de realizar un tratamiento adecuado para evitar impactos en ecosistemas cercanos. Para abordar esta problemática, se desarrolló un prototipo de sensor virtual orientado al monitoreo y predicción dinámica de variables de respuesta clave como la conductividad iónica y el potencial redox durante el proceso de neutralización de soluciones ácidas, mediante la integración de datos experimentales con simulaciones geoquímicas realizadas en el software PHREEQC. La metodología aplicada se estructuró en tres etapas principales: calibración del modelo geoquímico a partir de datos experimentales obtenidos en laboratorio, validación del modelo ajustado y análisis de sensibilidad para evaluar la robustez de los parámetros estimados. En primera instancia, se calibraron los parámetros cinéticos asociados a la disolución de portlandita empleando la Solución 1, neutralizando con una concentración de 10% (CaO) de lechada de cal. Posteriormente, estos parámetros se mantuvieron constantes para neutralizar la Solución 2 por medio del mismo reactivo alcalino, incorporando ajustes únicamente sobre las constantes cinéticas del modelo de precipitación de yeso y la formación de hidróxido férrico. Finalmente, para validar la generalización del modelo, los parámetros obtenidos se utilizaron directamente en una tercera prueba con la misma Solución 2, neutralizando esta vez con una concentración del 5% (CaO) de lechada de cal, confirmando su aplicabilidad sin pérdida significativa de precisión en la simulación del proceso. Asimismo, se desarrolló y ajustó un modelo cinético simplificado para la formación de yeso, validado por comparación con balances estequiométricos del precipitado sólido(...).Thesis Evaluación del potencial de generación de hidrógeno verde a partir de las aguas residuales de la región de Valaparaíso(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07-28) Salazar Gahona, Paula Andrea; Demarco Bull, Rodrigo Andrés; Departamento de IndustriasEl presente estudio evalúa la viabilidad técnica, financiera y ambiental de generar hidrógeno verde a partir del uso de aguas residuales tratadas en la Región de Valparaíso, Chile, con el objetivo de contribuir a una transición energética sostenible, aprovechar un recurso subutilizado y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Se analizaron 24 plantas de tratamiento de aguas servidas (PTAS) que descargan en cuerpos de agua, identificándose en ellas tecnologías maduras y operativas. Información que permitió, junto a un modelo de optimización espacial, determinar seis ubicaciones óptimas para instalar plantas de producción de hidrógeno, priorizando tanto la cercanía entre instalaciones como la estabilidad del suministro hídrico. El estudio aplica modelos predictivos LSTM para estimar el suministro de agua hasta 2030, y principios estequiométricos para calcular la capacidad de producción, con proyecciones entre 392 mil y más de 9 millones de kilogramos de hidrógeno, según el escenario. Proyectando un costo nivelado (LCOH) entre 3,57 y 4,10 USD/kg-H2, posicionando al sistema como competitivo. Las tecnologías consideradas, como electrolizadores alcalinos y PEM, presentan un alto grado de madurez tecnológica. Y la infraestructura energética regional permite su conexión al sistema eléctrico, destacando las plantas con acceso a fuentes renovables. Validando los resultados en conjunto, la viabilidad técnica y financiera de la propuesta, consolidándola como una alternativa estratégica para avanzar en sostenibilidad energética y economía circular en Chile.Thesis Modelo para mejorar la competitividad de mipymes en la integración a cadenas de proveeduría(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-09) Trigo Pereira, Cristina Esmeralda; Paredes Buzeta, Lorena Andrea; Departamento de Ingeniería Comercial; Isla Madariaga, Pablo Nolasco; Gatica Silva, MacarenaLas micro, pequeñas y medianas empresas (MiPymes) constituyen un pilar esencial del mercado productivo chileno, representando más del 90 % del total de empresas y generando cerca del 65 % del empleo formal. Su aporte a la economía nacional y local es incuestionable: diversifican mercados, fortalecen comunidades y fomentan la innovación. Sin embargo, su capacidad de integrarse de manera competitiva y sostenible a las cadenas de proveeduría de grandes empresas aún representa un gran desafío. En un escenario empresarial que se orienta hacia la sostenibilidad, la responsabilidad social y la creación de valor compartido, la implementación de estas prácticas han pasado de ser ventajas competitivas a requisitos indispensables para mejorar el acceso a nuevos mercados. Grandes empresas, especialmente en sectores como la minería, el retail y la agroindustria, solicitan estándares rigurosos sostenibilidad, aumentando las brechas para las MiPymes que desean convertirse en proveedores competitivos. Frente a esta realidad, diversas empresas han demostrado que la inclusión efectiva de proveedores locales bajo criterios de sostenibilidad fortalece genera impactos socioeconómicos positivos en las comunidades y contribuye al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Casos como los de Price Chopper, Walmart, Nespresso, Veja, Carey Group, Sodexo y CMPC evidencian cómo la capacitación técnica, el acceso a financiamiento, la innovación y la colaboración estratégica pueden transformar las brechas en oportunidades de crecimiento. La presente tesina tiene como propósito diseñar un modelo práctico, adaptable y autoaplicable que sirva como herramienta para que las MiPymes logren la inserción de prácticas de sostenibilidad a sus modelos de negocios y sean más competitivos en procesos de licitaciones. Basado en un análisis comparativo de casos internacionales exitosos y las herramientas aprendidas durante las clases, el modelo cuenta con 3 pasos y herramientas adaptadas para el uso de MiPymes. La metodología combina la revisión de literatura, el análisis detallado de buenas prácticas y la identificación de capacidades claves que los emprendedores deben fortalecer para ser más competitivos desde la sostenibilidad. El resultado es una propuesta integral que busca no solo cerrar brechas de sostenibilidad, sino también fomentar el desarrollo económico local de forma sostenible.Thesis Centro de formación técnica de Rungue. Proyecto para la revitalización social, ambiental y cultural de la comuna mediante la educación(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Silva Allende, Paulina Alejandra; Departamento de Arquitectura; Hurtado Saldias, Marcela; Díaz, MurielEn Chile, la identidad y la cultura se configuran a partir de una diversidad de fuentes: pueblos originarios, herencia colonial, tradiciones campesinas, urbanización acelerada, migraciones y movimientos sociales. Como país consciente de una rica y diversa herencia cultural, constantemente se han implementado políticas, programas e instrumentos para proteger, promover y cuidar la identidad y cultura de las pequeñas comunidades, aunque con desafíos importantes en cuanto a representación y acceso. La comuna de Til Til, ubicada en la Región Metropolitana de Chile, ha experimentado durante décadas un proceso de marginación estructural caracterizado por un acceso limitado a oportunidades educativas, laborales y de desarrollo comunitario. A esto se suman problemáticas ambientales derivadas de la actividad industrial y minera en zonas aledañas, lo cual ha afectado tanto la calidad de vida de sus habitantes como el equilibrio del entorno natural. Asimismo, el debilitamiento de las prácticas culturales locales y la pérdida de identidad han generado un fuerte sentido de desconexión entre las nuevas generaciones con el territorio. En este contexto, la formación educativa surge como un factor vinculante como eje transformador entre los jóvenes y adultos de la comuna y la revitalización social, ambiental y cultural de Til Til.Thesis Complex step: a different perspective on solving over-determined non-linear systems of equations(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Guevara Huallpa, Russel André; Salinas Evangelista, Álvaro; Departamento de Informática; Torres López, Claudio EstebanOne of the main challenges in various areas of engineering and science is solving over-determined non-linear systems of equations, largely due to the high computational and memory demands required to compute the Jacobian matrix. This work focuses on a framework that employs the non-symmetric LSQR (ns-LSQR) algorithm. The core of our proposal addresses the approximation of the Jacobian-vector product (JVP) and the Jacobian-transposed-vector product (JTVP). For the JVP, the Complex Step method is used, demonstrating its superior accuracy and numerical stability compared to finite differences. For the JTVP, it is shown that naive approximation strategies can lead to the collapse of the Krylov subspace. To overcome this, the Random Heuristic is proposed and validated, comparing it against the Always Best Heuristic and Vanilla Heuristic. This method uses a random subset of canonical or wavelet basis vectors to construct a robust JTVP approximation. Numerical experiments validate that the Random Heuristic prevents the collapse of the Krylov subspace, enabling the ns-LSQR method to converge even with a limited computational budget. Furthermore, it is demonstrated that using a wavelet basis can accelerate convergence in specific problems by providing a sparser representation of the JTVP.Thesis Puesta en marcha de un sistema secuencial de reactores compuesto por un reactor CSTR para nitrificación parcial y un filtro anaerobio para desnitrificación mixotrófica(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Lucero Valdés, Daniela Sofía; Barahona Lloré, Andrea; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Guerrero Saldes, Lorna ElenaEste trabajo se enmarca en el Proyecto Fondecyt N° 1241199, titulado ”Sequential Nitrification - Mixotrophic Denitrification v/s Simultaneous Nitrification - Mixotrophic Denitrification: Comparative study of technologies using Chilean zeolite as microbial support”. El estudio evaluó un sistema secuencial compuesto por un reactor continuo de tanque agitado (CSTR), destinado a promover la nitrificación parcial, y un reactor de lecho fijo de flujo ascendente (UAF) enfocado en la desnitrificación mixotrófica, para la remoción de compuestos nitrogenados en aguas residuales. La nitrificación-desnitrificación es un proceso biológico ampliamente utilizado en el tratamiento de aguas residuales para la remoción de compuestos nitrogenados. Consiste en una etapa aeróbica, donde bacterias nitrificantes oxidan el amonio en nitrito y luego nitrato, seguida de una etapa anóxica, en la cual bacterias desnitrificantes reducen el nitrato a nitrógeno gaseoso. La nitrificación parcial es una variante en la que la oxidación del amonio se detiene en nitrito, evitando la formación completa de nitrato. Por su parte, la desnitrificación mixotrófica se lleva a cabo mediante la combinación de bacterias heterótrofas, que utilizan carbono orgánico como fuente de electrones, y bacterias autótrofas, que emplean compuestos inorgánicos como el sulfuro. El CSTR, operado en modo semicontinuo con volumen útil de 1,5 L, fue alimentado con una solución sintética de amonio diseñada para imitar las condiciones de un sobrenadante de digestor anaerobio de lodos, aireado con difusores cerámicos y mantenido a 36°C. A partir de su efluente, se alimentó al UAF, de 0,8 L útiles, empacado con zeolita y operado a 33°C, donde se dosificaron acetato de potasio y sulfuro de sodio según las concentraciones medidas de nitrógeno, cumpliendo relaciones estequiométricas C/N = 0,78 y S/N = 1,6. La estrategia consideró en primer lugar el enriquecimiento del inóculo nitrificante, logrando una activación progresiva del consorcio microbiano y una biomasa adaptada de 7027 mg SSV/L. Durante la operación del CSTR, se identificaron el tiempo de retención hidráulico (TRH) y la velocidad de carga nitrogenada (VCN) como variables críticas(...).Thesis Evaluación de microturbinas de gas, celdas de combustible y motores de combustión interna operando en esquemas de cogeneración utilizando hidrógeno como combustible(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) González Blanco, Fernando Mauricio; Amador Díaz, Germán Javier; Departamento de Ingeniería Mecánica; Leiva Illanes, RobertoEl presente documento realiza un estudio del efecto del hidrógeno en esquemas de cogeneración para 3 tecnologías. Este nace por medio del interés de ver cómo afectan, en términos de energía, economía y emisiones, la utilización de este combustible bajo el mercado chileno. Para la evaluación, se recopiló información técnica y económica de sistemas de cogeneración y equipos que operen con mezclas de hidrógeno. A partir de aquello se desarrolló un modelo de despacho que simule el funcionamiento de cada componente de la planta de cogeneración, obteniendo resultados ligados al dimensionamiento, producción energética, emisiones, ahorros de combustible, ingresos, consumos y flujos de caja para cada demanda y tecnología. Asimismo, se estudió cómo afecta la variabilidad en los precio del combustible y la electricidad en el valor actual neto del proyecto. Los resultados muestran que la producción eléctrica aumentó en un 10% para los motores y en un 37% para las celdas de combustible, mientras que en las microturbinas se registró una disminución del 6%. En cuanto a la energía térmica, el uso de hidrógeno se tradujo en una reducción promedio del 38% en la generación de energía térmica. Respecto a las emisiones respecto al caso inicial, el hidrógeno redujo en un 9,8% las emisiones de los motores de combustión, en un 3,1% en las microturbinas y en un 82% en las celdas de combustible. Por otro lado, en términos de factibilidad, no se identificaron casos en los que los proyectos con hidrógeno resultaran viables. Sin embargo, el análisis de variabilidad indicó que, con una disminución del 90% en el costo del combustible, los proyectos serían viables para los motores y las microturbinas(...).Thesis Comprehensive feasibility study for the implementation of a lithium-ion battery recycling plant in Chile(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-08) Binder González, Bastián Alois; Escudero Barros, Felipe Andrés; Departamento de Industrias; Verdugo, IgnacioThis study estimates electric vehicles impacts in Chile and its effect in discarded lithium-ion batteries when they reach the end of their lives. Following this logic, it aims to determine the feasibility of building a lithium-ion battery hydrometallurgy recycling plant and assess its economic and environmental impacts. Multiple modeling approaches were used to simulate battery life cycle, which includes forecasts for electric vehicle sales, battery end-of-life and battery mass estimation. Recycling and battery production modeling software have also been used in combination with Monte Carlo's simulations of material prices to provide a comprehensive analysis. Economic indicators confirm project feasibility with low risk and cost savings for battery production with the use of recovered materials. This study offers valuable insights to battery manufacturers, recycling companies, and government entities concerning investment requirements and expected outcomes.Thesis Diseño e implementación de filtro de kalman extendido para descomposición en tiempo real de la tensión y estimación de la frecuencia ante contingencias en redes desbalanceadas(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08-25) Vera Soto, Pablo José Enrique; Pulido Venegas, Esteban Samuel; Departamento de Ingeniería Eléctrica; Mora Castro, Andrés FelipeLa creciente complejidad de las redes eléctricas, con presencia de desbalances, armónicos y variaciones rápidas de frecuencia, demanda algoritmos robustos para estimar parámetros críticos como tensión y frecuencia. Métodos tradicionales (PLL, MSOGI) presentan limitaciones en entornos dinámicos, lo que justifica el desarrollo de soluciones más precisas y estables. Este trabajo aborda este desafío mediante el diseño e implementación de un Filtro de Kalman Extendido (EKF), evaluando su desempeño bajo perturbaciones como cambios abruptos de magnitud, fase y distorsión armónica. La evaluación de los algoritmos revela un compromiso fundamental entre la eficiencia computacional, la robustez y la precisión en estado estacionario. El MSOGI emerge como la solución más equilibrada y robusta, ofreciendo un excelente rendimiento dinámico con bajo rizado y transitorios controlados, todo ello con una carga computacional mínima del 5%. En contraparte, el EKF recursivo ajustado se especializa en la precisión final, logrando el menor error en estado estacionario de todos los métodos. Sin embargo, esta exactitud se obtiene a costa de una carga computacional prohibitiva del 40% y una respuesta transitoria menos amortiguada que la del MSOGI. Finalmente, se concluye que el EKF estacionario no representa un buen equilibrio, ya que su rendimiento es superado por el MSOGI, que es a la vez más robusto y computacionalmente más eficiente. En consecuencia, la selección depende de las prioridades del sistema.Thesis 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 ElenaCon 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(...).Thesis El vínculo de las patentes con el éxito de ensayos clínicos: el papel del conocimiento en el desarrollo de fármacos(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Vargas Paredes, Patricio Fernando; Fernando de Souza, Daniel; Departamento de Industrias; Viveros Gunckel, Pablo Andrés; Silvestri, DanielaLa innovación es un motor clave del crecimiento económico y el progreso tecnológico, en particular en el sector farmacéutico, donde la intersección de la ciencia y la tecnología es fundamental en el desarrollo de nuevas terapias. Esta tesis examina cómo los conocimientos tecnológicos incorporados y recombinados en las patentes afectan a la probabilidad de que los ensayos clínicos alcancen fases elevadas de desarrollo. Centrándome en el campo de las vacunas de ARNm, desarrollé un método novedoso para emparejar semánticamente patentes y ensayos clínicos utilizando el modelo codificador de lenguaje PAT-SPECTER y la similitud coseno. Esto permitió construir un conjunto de datos emparejados que vinculan el contenido textual de ambas fuentes. Varios indicadores basados en patentes -como el recuento de patentes relacionadas, el tamaño acumulativo de la familia, el ámbito tecnológico (códigos IPC) y el conocimiento previo citado- se evalúan a continuación mediante un modelo de regresión logística multifactorial para determinar su efecto en la progresión de los ensayos. Los resultados muestran una asociación negativa constante entre estas variables relacionadas con las patentes y el avance del desarrollo clínico. Aunque la amplia actividad de patentamiento y la diversidad tecnológica suelen ser indicios de innovación, también pueden reflejar retrasos estratégicos, complejidad de la coordinación o una orientación exploratoria que dificulta la aplicación real en fases posteriores. Esto es particularmente frecuente en campos como el ARNm, donde la densa maraña de patentes y la propiedad fragmentada pueden complicar el desarrollo. Por el contrario, se observan efectos positivos y significativos en las variables institucionales y relacionadas con los ensayos. Las colaboraciones, la madurez institucional y los entornos competitivos de I+D se asocian a una mejor progresión de los ensayos, lo que pone de relieve el valor de la experiencia organizativa, la coordinación multidisciplinar y la urgencia competitiva. En general, estos resultados sugieren que, si bien el acceso a grandes y amplios repositorios de conocimiento es esencial, el éxito de la innovación clínica puede depender en última instancia de la capacidad de absorber y aplicar ese conocimiento en marcos especializados y orientados a la implementación. Además, esta tesis contribuye a nuestra comprensión de la interacción entre las áreas de conocimiento y las capacidades organizativas, y los efectos que éstas pueden tener en los resultados de la innovación en dominios tecnológicamente complejos.Thesis Evaluación del impacto de la tecnología productora de oxihidrógeno en la disminución del consumo de combustible en equipos de una empresa forestal(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08-18) Arumi Aguilar, Felipe Ignacio; Leiva Illanes, Roberto; Departamento de Ingeniería Mecánica; Amador Díaz, Germán JavierEn este trabajo se evalúa el impacto de una tecnología productora de oxihidrógeno (HHO) en la disminución del consumo de combustible en los equipos de una empresa forestal. Para ello, se implementó una herramienta de Machine Learning denominada K-means, la cual permite agrupar la información operacional de las máquinas en clústeres o grupos de condiciones similares, definiendo así los distintos modos de operación. La información analizada provino de los informes de rendimiento semanal de cuatro vehículos pertenecientes al Departamento de Transporte de la Empresa. Para cada vehículo, se definieron los modos de operación correspondientes a la línea base (sin HHO), a partir de 27 semanas de datos. Posteriormente, durante el periodo de evaluación con HHO (19 semanas), cada informe fue clasificado en su respectivo modo de operación, permitiendo así realizar una comparación bajo condiciones operativas equivalentes. Como resultado, se observó que en dos de los vehículos evaluados se obtuvo un ahorro de combustible promedio del 4,44 [%] con un intervalo de confianza del 0,5[%], mientras que en los otros dos vehículos se alcanzó un ahorro del 5,16[%], con un intervalo de confianza del 5,84[%]. Esta diferencia es reflejo de como el ahorro de combustible es altamente sensible a los modos de operación y a las condiciones del vehículo. Debido a esta variación, se decidió utilizar el promedio de los dos primeros vehículos como el resultado final. Adicionalmente, se evaluó la factibilidad de implementar esta tecnología en otros departamentos de la empresa, en particular en el área de caminos, dado a que presentan vehículos similares en configuración y operación. Para esto, se analizó la factibilidad técnica, donde se comparó el trabajo realizado en la instalación de la tecnología con la entregada por los proveedores, y se evaluó el estado en quedaron los equipos de electrólisis después de un año de operación, destacando que en los dos vehículos que presentaron un intervalo de confianza alto, la tecnología quedo con daños irreparables, producto de la agresividad de las operaciones(...).Thesis Evaluación de desempeño sísmico de estanques elevados de hormigón armado en Chile(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Jofré Oñate, Álvaro Esteban; Fermandois Cornejo, Gastón Andrés; Departamento de Obras Civiles; Leiva Henríquez, GilbertoLos estanques elevados de hormigón armado son estructuras críticas para la sociedad debido a su función de almacenamiento y distribución de agua. Su desempeño ante eventos sísmicos es fundamental para evitar colapsos que afecten la infraestructura y la comunidad. Este estudio tiene como objetivo evaluar el desempeño sísmico de dos estanques típicos del país, Cartagena y Rancagua, ubicados en zonas de alta actividad sísmica en Chile. Para ello, se ha elaborado modelos estructurales de elementos finitos, en los cuales el pedestal se ha modelado con elementos tipo shell, mientras que la copa del estanque ha sido representada mediante un sistema de pilares rígidos y flexibles que simulan las masas impulsiva y convectiva del fluido almacenado. En primer término se realizó, un análisis estático incremental no lineal (pushover), que permitió identificar los puntos críticos de fluencia y los posibles mecanismos de colapso de las estructuras bajo cargas laterales crecientes. Luego, se llevó a cabo un análisis dinámico tiempo-historia no lineal, utilizando como solicitación varios registros de sismos chilenos, cuyos resultados mostraron que ambos estanques incursionan levemente en el rango no lineal en el caso más crítico. Utilizando la metodología de análisis dinámico incremental (IDA), se obtuvo los factores de amplificación de los registros para generar el colapso de las estructuras. Finalmente, se evaluó el desempeño sísmico de los estanques a través del Margen de Colapso (CMR) y el Margen Ajustado de Colapso (ACMR) de la metodología FEMA P695 (FEMA, 2009), ajustados por la incertidumbre en los parámetros del modelo. Estos resultados permitieron determinar que las estructuras cumplen con los estándares de seguridad sísmica requeridos, asegurando su estabilidad durante eventos sísmicos severos.Thesis Formación de liderazgo organizacional en la educación superior(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-09) Villarroel Marín, Bárbara Camill-Jafet; Urrutia Mundaca, Andrea Cristina; Departamento de Ingeniería Comercial; Rubio Romero, PatricioEl capital humano es parte de una organización, cuya efectividad está directamente vinculada al liderazgo dentro del equipo de trabajo. Siendo el líder quien cumple el rol de guiar y coordinar al personal, este además debe poseer una combinación de capacidades, conocimientos y habilidades para ejercer su liderazgo de manera eficaz. La formación del líder es un tema controversial, pues autores plantean que las destrezas para ejercer este papel se adquieren por genética, y otros proponen que se logra a través del desarrollo y la experiencia. El propósito de la investigación es buscar la formación del líder, para ello, se enfatiza el desarrollo de estos profesionales en la educación superior, para proporcionarle a aquellos con interés en asumir roles de liderazgo no solo una base técnica sino además las capacidades necesarias para ejercerlo. Para ello, este estudio consiste en realizar una encuesta a los alumnos de Ingeniería Comercial de la Federico Santa María, con el fin de analizar sus capacidades, sus experiencias y sus habilidades que tengan con relación a un líder. Es decir, con las respuestas recopiladas, se busca obtener una comparación entre las habilidades de los estudiantes y las habilidades de un líder, así también sus opiniones con respecto al rol de formación que tiene actualmente la institución. Esta investigación tiene el propósito de afirmar si las universidades deben desarrollar su rol para la formación de habilidades blandas y además busca analizar el plan de estudios con respecto al perfil profesional del ingeniero comercial. En síntesis, el estudio busca las similitudes entre un líder y un estudiante de Ingeniería Comercial, ya que, la universidad busca preparar a estos estudiantes de la UTFSM con la capacidad de liderar organizaciones.Thesis Evaluación de la interacción fluido-estructura en estanques de hormigón armado(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08-12) González Becerra, Manuel Esteban; Aranda Núñez, Vivian Clarisa; Departamento de Obras Civiles; Leiva Henríquez, GilbertoEn el presente estudio se evalúa la interacción fluido-estructura en estanques cilíndricos de hormigón armado utilizados para el almacenamiento de agua potable, mediante un modelo de elementos finitos implementado en el software ANSYS, que considera el acoplamiento de las ecuaciones de movimiento relativas al elemento estructural y al fluido acústico. El análisis se realizó para dos estanques cilíndricos reales, diseñados y construidos de acuerdo a la práctica en el país. En primer lugar, se verificó los resultados del análisis de elementos finitos para los parámetros estructurales de los estanques, los que fueron comparados con los obtenidos mediante el procedimiento de diseño propuesto en la norma ACI 350.3-20 (2021). El análisis permitió identificar adecuadamente los modos impulsivos y convectivos del líquido, obteniendo una buena concordancia en términos de periodos, pesos equivalentes y formas modales. Se verificó que la flexibilidad estructural del estanque afecta significativamente la respuesta impulsiva, lo cual no es capturado por el método normativo que asume rigidez total. En segundo término, se comparó los resultados para un análisis sísmico, mediante un análisis modalespectral, de acuerdo a o las disposiciones de las versiones 2003 y 2023 de la norma chilena NCh 2369 de diseño sísmico de instalaciones industriales. En general, el análisis normativo entregó resultados más conservadores que el análisis de elementos finitos, aunque en ciertos aspectos, como las fuerzas internas, subestimó algunas solicitaciones. Se observo que el uso del espectro de diseño de la versión 2023 de la norma NCh 2369 genera mayores exigencias sísmicas para el modo convectivo, mientras que para el modo impulsivo fue necesario corregir los resultados a partir del corte basal mínimo. El estudio concluye que el uso de herramientas de elementos finitos permite capturar de forma más precisa el comportamiento sísmico de estanques de lmacenamiento, siendo una alternativa válida para evaluar los criterios de diseño establecidos en la normativa vigente.
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