Resumen: Introducción: El desarrollo productivo y sostenible en el departamento del Cauca depende en gran medida de la utilización efectiva de las tecnologías de información y comunicación (TIC). Sin embargo, la institucionalidad carece de mecanismos o métodos para seleccionar proyectos de inversión con recursos TIC. Esta situación se ha convertido en un obstáculo para el crecimiento económico y la mejora de condiciones sociales en la región.

Resumen: Los olores emitidos por las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) biológicas pueden causar molestias e incidir negativamente en la salud de las personas. Es posible abordar este problema utilizando tecnologías de desodorización conocidas, como la adsorción, la absorción, la combustión, la oxidación catalítica y la biofiltración. Sin embargo, la aplicación de algunas de ellas puede dar lugar a contaminación secundaria, elevados costes de funcionamiento e inversión, sustitución periódica, utilización o regeneración del reactor o lecho filtrante, o uso de catalizadores caros. Es posible evitar este tipo de problemas utilizando la tecnología del biorreactor compacto de lecho percolador (CTBB) para biodegradar los olores emitidos por las EDAR. Se instaló un reactor CTBB a escala piloto, con un volumen total de 1,07 m3, un diámetro de 0,8 m y una altura de 2,13 m, en las instalaciones de una EDAR municipal. Con parámetros variables del proceso de biodegradación, se investigó la reducción de olores utilizando dispositivos móviles de medición para detectar sulfuro de hidrógeno (H2 S) y compuestos orgánicos volátiles (COV). El factor de conversión de H2 S fue del 71%-97%, y el de la conversión de COV fue del 82%-94% cuando el cuando el caudal en fase gaseosa oscilaba entre 7 y 30 m3 h-1, con un pH = 7 en la fase líquida. Los resultados de la investigación confirman el importante potencial de la tecnología CTBB para su aplicación en el sector municipal.

Resumen: La investigación de enfoques «verdes» y económicamente viables, como la (foto)catálisis, especialmente para la valorización de la biomasa, como la oxidación selectiva de compuestos derivados de la biomasa, como los alcoholes aromáticos, en el aldehído correspondiente, evitando las duras condiciones de reacción y la adición de reactivos, ha concentrado la atención en los últimos años. Por lo tanto, el diseño y desarrollo de nuevos fotocatalizadores para la oxidación selectiva parcial es altamente deseable. En este trabajo de investigación, se utilizaron ultrasonidos de diferentes frecuencias (22, 40, 80 kHz) y diferentes amplitudes como herramienta de síntesis para obtener nuevos materiales por el método de precipitación. Las muestras sintetizadas se caracterizaron utilizando diferentes técnicas como sorción de N2, TEM, XPS, XRD, análisis térmico y espectroscopia de reflectancia difusa. Las muestras sintetizadas utilizando una frecuencia y amplitud de ultrasonidos bajas (22 kHz) mostraron una naturaleza morfológica y estructural mixta consistente en nanoestructuras unidimensionales asimétricas (similares a nanorods), estratificadas y áreas no bien definidas, lo que condujo a elevar las áreas superficiales específicas de óxido metálico hasta 155 m2/g. Las nanoestructuras unidimensionales observadas tienen diámetros comprendidos entre 20 y 60 nm. Esta muestra reveló la mayor eficiencia de fotooxidación para la conversión selectiva de dos compuestos modelo derivados de biomasa, y más concretamente inspirados en la lignina, el alcohol bencílico y el alcohol cinamílico en benzaldehído y aldehído cinamílico, respectivamente, y por tanto el mayor rendimiento hacia los aldehídos deseados. La actividad selectiva de fotooxidación se mantuvo incluso después de 5 ciclos fotocatalíticos, mientras que no se registró lixiviación del Ti.

Resumen: El rápido agotamiento de las reservas de combustibles fósiles, el crecimiento demográfico y el aumento de la contaminación ambiental han obligado a un cambio en la búsqueda de alternativas para producir y utilizar la energía. Actualmente, las energías renovables (ER) han logrado avances más eficientes para producir energía a partir de fuentes no convencionales e inagotables, que pueden satisfacer las necesidades básicas de la sociedad y cuyo impacto ambiental es una puerta de oportunidades para todos. Por esta razón, la academia tiene un papel preponderante en asegurar que los ingenieros estén completamente equipados con las habilidades necesarias para proveer soluciones factibles y contextualizadas para esta era de transición energética enmarcada por los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la ONU. Este artículo explora el impacto en el desarrollo de las competencias necesarias para los ingenieros en el sector de las energías renovables trazando una ruta hacia la adquisición de conocimientos sobre energías renovables con equipos de trabajo de estudiantes de grado organizados estratégicamente, donde se aplican dos metodologías que están ganando terreno en los programas de enseñanza de la ingeniería: Problem Based Learning(PBL)y Design thinking (DT).Tras la validación de estas técnicas, se concluye que acercar a los estudiantes de ingeniería a contextos reales relacionados con las energías renovables y sobre todo con un objetivo de impacto en las comunidades, es el camino adecuado para construir conocimiento en equipo, de manera inmersiva y comprometida con la institución, la cual ha desarrollado e implementado un método pedagógico innovador basado en la aplicación de un modelo educativo crítico enfocado al desarrollo de competencias, donde se vislumbra para el futuro la unión de las nuevas tecnologías con los procesos de enseñanza en los que se basa esta investigación.

Resumen: El propósito de este estudio es identificar estilos de enseñanza (E.T.) y estilos de aprendizaje (E.A.) en docentes y estudiantes de escuelas públicas con enfoque en energías renovables, con el fin de diseñar y aplicar estrategias curriculares basadas en el aprendizaje activo en relación con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). De igual forma, se busca determinar las diferencias relacionadas entre el A.T. y el A.S. La investigación se desarrolló con una metodología cuantitativa y un enfoque descriptivo correlacional. Además, se utilizó un diseño no experimental, transversal y un muestreo no probabilístico intencional de 125 estudiantes y 20 profesores del Colegio María Inmaculada del municipio de Puerto Carreño, Colombia. Los resultados indican que no existe diferencia significativa entre TS y LS. Sin embargo, se identificó que los estudiantes prefieren una metodología de enseñanza reflexiva (M = 15,5, DE = 0,75) seguida por el estilo activo (M = 14,2, DE = 1,10) y, en menor medida, el estilo pragmático (M = 11,4, DE = 1,19). En el caso de los profesores, el estilo docente más utilizado es también el reflexivo (M = 25,7, DT = 1,02), seguido del individualizado (M = 20,1, DT = 0,56) y, en menor medida, el indagatorio (M = 5,3, DT = 1,10). Esta investigación permite generar nuevos conocimientos que contribuyan a mejorar los procesos educativos en la población escolar con enfoque en energías renovables, permitiendo promover estrategias hacia una sociedad sostenible.

Resumen: La energía determina los aspectos sociales, económicos y ambientales que permiten el progreso de las comunidades. Por esta razón, este trabajo tiene como objetivo analizar la calidad del servicio de energía en las Zonas No Interconectadas (ZNI) de Colombia. Para ello, se aplican técnicas de clustering (K-means, K-medoids, clustering de análisis divisivo y mapas de calor) para el análisis de datos en el contexto de las ZNI con el fin de identificar patrones o información oculta en los datos del gobierno colombiano relacionados con el estado del servicio de energía eléctrica en estas localidades durante los años 2019-2020. También se realiza un análisis estadístico descriptivo y validación de los resultados de las técnicas de clustering utilizando el software R. A través de la implementación de algoritmos de clustering como K-means, K-medoids, y clustering de análisis divisivo, se identifican áreas potenciales para el desarrollo de proyectos de energías renovables y alternativas, considerando lugares con deficiencias en su servicio eléctrico actual, mayor consumo, o lugares con muy bajas horas diarias de servicio eléctrico. Adicionalmente, se identificaron relaciones en el conjunto de datos que pueden ser consideradas como herramientas que apoyarían la toma de decisiones para la academia y la industria, así como la definición de lineamientos o estrategias desde el gobierno para mejorar la eficiencia y calidad energética de estos lugares, y en consecuencia, las condiciones de vida de los habitantes de las ZNI de Colombia.

Resumen: El aumento continuo de la demanda de mercancías y combustibles aumenta la necesidad de enfoques modernos para la producción en masa de productos químicos renovables derivados de materias primas abundantes, como la biomasa, así como para la remediación de la contaminación del agua y el suelo resultante de la descarga antropogénica de compuestos orgánicos. . Hacia estas direcciones y dentro del concepto de (bio)economía circular, el desarrollo de procesos catalíticos eficientes y sostenibles es de suma importancia. En este contexto, el diseño de nuevos catalizadores juega un papel clave, y los nanocatalizadores basados ​​en carbono (CnC) representan una de las clases de materiales más prometedoras.

Resumen: La mejora selectiva de compuestos aromáticos derivados de biomasa lignocelulósica mediante oxidación fotocatalítica se considera un proceso próspero, respetuoso con el medio ambiente y rentable. Presentamos por primera vez la aplicación de varios nano-fotocatalizadores de óxido de titanio ventajosos para la oxidación parcial selectiva sin aditivos de alcohol bencílico a benzaldehído en condiciones ambientales. Los dos materiales con mejor desempeño fueron los nanotubos de titanato.y nanonúcleos de anatasa rodeados por una fase amorfa de hidróxido de titanio. Los resultados obtenidos por las pruebas de barrido además de los cálculos de DFT nos llevaron a concluir que varias reacciones y especies activas son responsables de una manera compleja de la fotorreactividad de los materiales. Dependiendo de las características fisicoquímicas de los nanocatalizadores, así como de la irradiación de la luz (ultravioleta o azul real), se fotocatalizan diferentes mecanismos/vías de oxidación. Finalmente, mostramos que la utilización de compuestos orgánicos como la benzoquinona como eliminador oculta los riesgos debido a las interacciones con el objetivo que se convertirá en orgánico que da como resultado una descomposición fotolítica elevada incluso bajo luz azul real.

Resumen: La energía determina los aspectos sociales, económicos y ambientales que posibilitan el progreso de las comunidades. Por tal motivo, este trabajo tiene como objetivo analizar la calidad del servicio de energía en las Zonas No Interconectadas (ZNI) de Colombia. Para ello, se aplican técnicas de clustering (K-means, K-medoids, divisive analysis clustering y heatmaps) para el análisis de datos en el contexto de la NIZ para identificar patrones o información oculta en los datos del gobierno colombiano relacionados con el estado de la servicio de energía eléctrica en estas localidades durante los años 2019–2020. También se realiza un análisis estadístico descriptivo y validación de los resultados de las técnicas de clustering mediante el software R. A través de la implementación de algoritmos de agrupamiento como K-means, K-medoids y agrupamiento de análisis divisivo, Se identifican áreas potenciales para el desarrollo de proyectos de energías renovables y alternativas, considerando lugares con deficiencias en su servicio eléctrico actual, mayor consumo o lugares con muy bajas horas diarias de servicio eléctrico. Adicionalmente, se identificaron relaciones en el dataset que pueden ser consideradas como herramientas que apoyarían la toma de decisiones para la academia y la industria, así como la definición de lineamientos o estrategias desde el gobierno para mejorar la eficiencia y calidad energética de estos lugares, y en consecuencia, las condiciones de vida de los residentes de las NIZ de Colombia.

Resumen: La industria de pintura automotriz es una fuente de contaminación ambiental causada por los Compuestos Orgánicos Volátiles (COV) presentes en el aire de ventilación descargado. Para contribuir a la mitigación de este tipo de contaminación del aire, Ekoinwentyka Ltd. desarrolló, desde escala piloto hasta escala completa, y adaptó la tecnología del biorreactor compacto de lecho de goteo ( CTBB ), cuyo principio operativo se basa en el flujo descendente paralelo de la fase gaseosa ( aire contaminado) y fase líquida (solución de sales minerales) a través de un lecho empacado donde los microorganismos activos se inmovilizan en la biopelícula en las superficies de los elementos de empaque. Biorreactor a escala piloto de 0,32 m de diámetro y 1,50 m de altura total se inoculó su lecho empacado con un consorcio demicroorganismos dominados por bacterias Pseudomonas fluorescens . Durante el programa experimental que duró varios meses, el caudal de aire extraído del sistema de ventilación del taller de pintura variaba entre 1,0 y 10,0 m³ /h y la concentración de VOC en la entrada oscilaba entre 10 y 200 ppm. Al medir la concentración de COV en el aire purificado, se encontró que el factor de biodegradación de COV oscilaba entre el 85 y el 99 %. Sobre la base de experimentos a escala piloto, se desarrolló CTBB a gran escala de 2,8 m de diámetro y 10 m de altura total y se instaló como un componente adicional del sistema de ventilación del taller de pintura. Prueba de funcionamiento con caudales de gas de hasta 6000 m³/h, factor de biodegradación de COV confirmado en un nivel de 85 a 99 %, lo que demuestra un resultado positivo de la adaptación de la tecnología CTBB a las condiciones de la industria de pintura automotriz.

Resumen: Este estudio busca analizar diferentes soluciones energéticas para la Comunidad Indígena Kanalitojo que se encuentra ubicada a 25 kilómetros de la cabecera municipal del municipio de Puerto Carreño, en el Estado de Vichada, oriente colombiano. Para el desarrollo de este estudio se ha aplicado un análisis de desempeño técnico a cada solución propuesta considerando la cantidad de generación y demanda de energía eléctrica. La primera solución se refiere a una turbina hidrocinética conectada a una red de distribución. La segunda solución combina el uso de paneles solares, turbina hidrocinética y baterías portátiles con las que es posible transportar la energía generada a los lugares donde la comunidad la necesita. La tercera solución energética propuesta se refiere al uso de unidades de microcogeneración y baterías portátiles. Con el uso de las capacidades del software de simulación energética TRNSYS v17, se realiza el análisis técnico comparativo entre cada solución para una misma demanda de carga. Este análisis ha mostrado una gran ventaja en el uso de paneles solares, turbina hidrocinética y baterías portátiles con un excedente eléctrico del 103,8%. Sin embargo, técnicamente la primera solución basada en una turbina hidrocinética es más adecuada para los desafíos de la comunidad debido a que cubre la demanda de electricidad de la comunidad en un exceso de 12.4% y los gastos de capital y operación son menores.

Resumen: Este trabajo tiene como objetivo evaluar la prestación de servicios de energía en zonas no interconectadas (NIZ) entre 2018 y 2019 utilizando datos abiertos del gobierno colombiano y metodología de inteligencia de negocios. El análisis se aborda desde el ETL (Extract, Transform, Load). Se enfoca en las variables obtenidas del Centro Nacional de Monitoreo (CNM) para el seguimiento del funcionamiento de estas zonas, donde se cuenta con un Sistema de Telemetría que brinda información mensual de variables de ubicación, variables energéticas, como energía activa y reactiva, potencia máxima, potencia máxima por día, y horas de prestación del servicio. Concluimos que en los años 2018-2019 el consumo de energía en NIZ se ha mantenido estable con una variación de 0.19%. Por otro lado, las NIZ incluyen el 56% de los estados de Colombia, y el consumo de energía se concentra en 6 de los 93 municipios con el 80% del consumo nacional. Los desafíos en estas áreas están asociados no solo a la calidad y provisión de los servicios energéticos sino también a los desafíos ambientales que hacen que la mayoría de estas áreas obtengan su suministro energético de combustibles fósiles, siendo áreas protegidas como reservas ecológicas, la biosfera o la jungla.

Resumen: La implementación de energías renovables es una necesidad en la actualidad y como cualquier otra tecnología implica retos y oportunidades a alcanzar. El objetivo principal de nuestros proyectos en una comunidad vulnerable fuera de la red en Colombia es diseñar una red inteligente para controlar la red eléctrica, pero también comprender el comportamiento de la red y los actores (generadores y consumidores) para los cuales debe ser un sistema de monitoreo inteligente. implementadas en la fase inicial de estas iniciativas. Este trabajo propone el diseño de un sistema de detección de monitoreo inteligente para recopilar información sobre el estado de las variables eléctricas (es decir, potencia, corriente, voltaje, energía reactiva y factor de potencia) y variables ambientales (es decir, temperatura, radiación solar, GPS, humedad y presión atmosférica) para un sistema de energía renovable fuera de la red adecuado para una comunidad vulnerable en Colombia. El sistema se creó como una aplicación web que permite el acceso multiplataforma y permite la escalabilidad para una gran cantidad de generadores y cargas. Finalmente, el sistema ofrece flexibilidad para explotar diferentes sensores o hardware para medir las variables ya que solo lee la información de la base de datos.

Resumen: El desarrollo industrial y económico de los países industrializados, a partir del siglo XIX, ha ido de la mano con el desarrollo de la electricidad, el motor de combustión interna, las computadoras, Internet, el uso de datos y el uso intensivo del conocimiento centrado en la ciencia y la tecnología. La mayoría de las fuentes de energía convencionales han demostrado ser finitas y agotables. A su vez, las diferentes actividades de producción de bienes y servicios utilizando combustibles fósiles y energías convencionales han incrementado significativamente la contaminación del medio ambiente, y con ello, contribuido al calentamiento global. El objetivo de este trabajo fue realizar una aproximación teórica a las tecnologías de análisis de datos e inteligencia de negocio aplicadas a redes de sistemas eléctricos inteligentes con energías renovables. Para este papel, Se realizó una revisión bibliométrica y bibliográfica sobre Big Data Analytics, herramientas TIC de la industria 4.0 y Business Intelligence en diferentes bases de datos disponibles de dominio público. Los resultados del análisis indican la importancia del uso de la analítica de datos y la inteligencia de negocios en la gestión de las empresas energéticas. El documento concluye señalando cómo la inteligencia empresarial y el análisis de datos se están aplicando en ejemplos específicos de empresas de energía y su creciente importancia en la toma de decisiones estratégicas y operativas.

Resumen:El relleno sanitario sigue siendo la tecnología más común utilizada en los países en desarrollo para la disposición final de los residuos sólidos urbanos (RSU), a pesar de los impactos negativos sobre el medio ambiente como los causados ​​por la liberación de gases de efecto invernadero (GEI) que contribuyen al calentamiento global (GW ). El gobierno colombiano fijó una meta de reducción del 20% en las emisiones de GEI para el año 2030, para lo cual el sector de gestión de residuos sólidos tiene un papel importante que desempeñar. Asimismo, el cumplimiento de las metas de los objetivos de desarrollo sostenible (ODS) está jugando un papel clave en la agenda de gobierno y lo seguirá siendo durante los próximos años. En este contexto, existe un importante espacio de mejora de las alternativas de manejo en los rellenos sanitarios actualmente operativos en el país, especialmente en cuanto a medidas para reducir las emisiones fugitivas al aire y los lixiviados. Este documento evalúa, utilizando métodos de evaluación del ciclo de vida (LCA), los impactos ambientales asociados con un relleno sanitario en Colombia bajo cuatro escenarios diferentes: tiraderos a cielo abierto (cero) y relleno sanitario convencional bajo tres alternativas de gestión de gas de relleno sanitario (LFG): venteo (a), quema (b) , y recuperación de energía (c). Las categorías de impacto, así como los métodos de evaluación del impacto del ciclo de vida (LCIA) utilizados, se determinaron a través de la revisión de estudios de LCA para sistemas de gestión de RSU en países en desarrollo. Los principales resultados muestran que el potencial de calentamiento global (GWP) fue el principal impacto ambiental causado por la operación del vertedero en las condiciones consideradas; sin embargo, el GWP se redujo significativamente con el cambio de escenarios de gestión sin tratamiento de biogás (o y a: común a la mayoría de los rellenos sanitarios en los países en desarrollo) a escenarios en los que el biogás se quema (b) o se utiliza para la producción de energía (c). Estos resultados sugieren que se debe considerar la adopción de tecnologías para la captura, quema y recuperación de energía de GRS si se esperan reducciones importantes de GEI del sector de gestión de residuos, así como para proporcionar incentivos económicos para mejorar la sostenibilidad operativa de los rellenos sanitarios en los países en desarrollo.

Resumen: Este artículo presenta una metodología para la detección automática de fallas en arreglos fotovoltaicos. Debido a la gran importancia que tiene en la construcción de plantas fotovoltaicas cada vez más robustas, la detección automática de fallos se ha convertido en una herramienta necesaria para alargar la vida útil de estas plantas, evitar paradas del sistema y reducir problemas graves de seguridad. En el presente estudio se detectan nueve posibles fallas, ocasionadas por mal funcionamiento en los diodos de bypass y bloqueo. La solución consiste en entrenar dos modelos basados ​​en redes neuronales artificiales, el primer modelo es un clasificador binario que detecta si ocurre o no una falla, el segundo es un clasificador multiclase que detecta el tipo de falla. Los modelos obtenidos fueron entrenados a partir de datos de simulación, en una arquitectura de 9 paneles fotovoltaicos interconectados en matriz de tres filas por tres columnas (extensible a sistemas más grandes). La evaluación muestra que el sistema de predicción tiene una precisión total del 92,95%. Finalmente, se pretende implementar esta metodología en Colombia, en zonas de difícil acceso y no interconectadas a la red eléctrica, buscando reducir el mantenimiento correctivo.

Resumen: En los últimos años se han llevado a cabo diferentes esfuerzos para encontrar alternativas a los combustibles fósiles. Los biocombustibles se han considerado como uno de los posibles sustitutos de los combustibles fósiles porque la mayoría de los vehículos y sistemas de cogeneración pueden utilizarlos sin ninguna modificación y producen menos emisiones. Adicionalmente, algunos países en vías de desarrollo se presentan como un buen lugar para la producción de biocombustibles debido a sus condiciones climáticas, económicas y sociales. La metodología utilizada en este estudio es la siguiente: en primer lugar, se identificaron en la literatura disponible los impulsores y barreras actuales que afectan la producción de biocombustibles en Colombia. Los resultados mostraron que Colombia presenta unas condiciones especiales para la producción de biocombustibles que le permiten generar una ventaja competitiva frente a otros países. Sin embargo, algunas barreras pueden afectar la adopción y producción de biocombustibles en el país. En segundo lugar, se realizó una encuesta a productores, proveedores e investigadores de biocombustibles para validar sus motivaciones y percepciones. En las encuestas se encontraron algunas similitudes y diferencias con respecto a la literatura. Por lo tanto, esta información permitió a los autores comprender la realidad de los biocombustibles en Colombia desde la mirada de los actores. Adicionalmente, se analizó un conjunto de políticas. Los autores creen que este conjunto de políticas ayudará a los actores a tener una mejor producción de biocombustibles en Colombia. En las encuestas se encontraron algunas similitudes y diferencias con respecto a la literatura. Por lo tanto, esta información permitió a los autores comprender la realidad de los biocombustibles en Colombia desde la mirada de los actores. Adicionalmente, se analizó un conjunto de políticas. Los autores creen que este conjunto de políticas ayudará a los actores a tener una mejor producción de biocombustibles en Colombia. En las encuestas se encontraron algunas similitudes y diferencias con respecto a la literatura. Por lo tanto, esta información permitió a los autores comprender la realidad de los biocombustibles en Colombia desde la mirada de los actores. Adicionalmente, se analizó un conjunto de políticas. Los autores creen que este conjunto de políticas ayudará a los actores a tener una mejor producción de biocombustibles en Colombia.

Resumen: Los proyectos de energía renovable se están desarrollando e implementando en diferentes áreas geográficas de varios continentes. En cada uno de ellos, muchas comunidades desarrollan sus vidas que tienen potencialidades culturales, sociales y ambientales; así como percepciones, creencias y criterios para la aceptación de proyectos de energías renovables en sus territorios. A través de la metodología de mapeo de artículos SCOPUS publicados a nivel mundial, este trabajo examina las percepciones, creencias y criterios de aceptabilidad de la comunidad frente a proyectos de energías renovables que se basan en el aprovechamiento de recursos naturales como el sol, el agua, el viento, la tierra y la biomasa. Estas percepciones y creencias pueden provenir de tradiciones ancestrales que marcan la relación de las comunidades con los seres de la naturaleza y no con los recursos naturales, que es la visión moderna. otras percepciones, las creencias y criterios de aceptabilidad en comunidades no ancestrales pueden estar relacionadas con la percepción de riesgo, bajos niveles de confianza y credibilidad entre las partes interesadas, confusión respecto a la operación de sistemas de energía renovable, entre otros. Cualquiera que sea su origen, la experiencia en la implementación de estos proyectos ha enseñado sobre la relevancia de involucrar a las comunidades durante las etapas de su desarrollo, la necesidad de conocer los diferentes lugares desde donde se explican sus mundos y así mejorar los niveles de relevancia, aceptación y sostenibilidad. de los sistemas de energías renovables.

Resumen: El objetivo de la investigación descrita en este documento es identificar, clasificar, y explorar los principales conceptos y su evolución relacionados con las tecnologías inteligentes. Aplicamos el estudio de cartografía sistemática, seleccionando 836 estudios y sintetizamos los datos obtenidos y el análisis bibliométrico producido. Descubrimos que la mayoría de la investigación se ha orientado hacia el concepto de sistemas inteligentes como el término pionero de estas tendencias, pero destaca términos emergentes como: Smart Dispositivo, Tecnología Inteligente, Sistemas Inteligentes que en los últimos años muestran un tendencia creciente en el número de publicaciones. Por otra parte, la tecnología El avance en los grandes datos, sensores y redes ha generado más investigación y desarrollo en este campo. La labor futura puede centrarse en temas de investigación, como los modelos de la evolución de las tecnologías en temas emergentes como Big Data, Analítica, Internet de las cosas y su impacto en algunos campos de aplicación.

Resumen: La necesidad de “transferencia de conocimiento entre la industria y la academia (IAKT)” y una estrecha colaboración en Colombia se ha reconocido como fundamental para la innovación, mientras que en el Reino Unido (RU) se ha implementado con éxito un modelo IAKT que beneficia a ambas partes interesadas. Como resultado, en Colombia, no existe un modelo IAKT para guiar a estos dos grupos de partes interesadas clave. La metodología utilizada se basa en el análisis de los datos recopilados directamente de la industria y la academia de energías renovables acuáticas (ARE) en las islas Orkney (Escocia). Además, se utilizó y analizó la literatura disponible en el dominio público. Con esta información, se propone un modelo de conocimiento-educación para el contexto colombiano. El plan de estudios modelo IAKT se basó en los temas del curso ARE y se validó en una fase preliminar con estudiantes de ingeniería de pregrado de la UCC de diferentes disciplinas. Los resultados fueron muy prometedores en cuanto a las habilidades desarrolladas por los estudiantes, no solo técnicas sino también en habilidades de comunicación, trabajo en equipo, pensamiento crítico, etc.

Resumen: Se probó un biorreactor compacto de lecho percolador (CTBB) para la eliminación de compuestos orgánicos volátiles (COV) y sulfuro de hidrógeno (H ₂ S) presentes en el aire de escape de una planta de tratamiento de aguas residuales . A tasas de flujo de gas que varían entre 2,0 y 30,0 m ³ /hy para cargas de contaminantes específicas de hasta 20 g/(m ³ ·h), las eficiencias de remoción de H ₂ S y VOC fueron >95%. El CTBB se diseñó para una concentración máxima de H ₂ S de ~200 ppm y se observaron eficiencias de eliminación >97 %. Las concentraciones de VOC estuvieron en el rango de 25–240 ppm _vy la eficiencia de eliminación estuvo en el rango de 85 a 99%. También se investigaron las posibles consecuencias de una sobrecarga excesiva de contaminantes y el tiempo necesario para regenerar la actividad microbiana y reactivar las condiciones estables del proceso en el CTBB. Un aumento en la concentración de H ₂ S de 400 a 600 ppm _v durante algunas horas provocó la intoxicación del biorreactor; sin embargo, cuando se restauraron las concentraciones originales de H2S _, se comprobó el funcionamiento estable de CTBB en 3 h.

Resumen: La planificación de rutas de vuelo en la aviación civil busca minimizar el costo total de la operación manteniendo altos estándares de seguridad. Por tanto, el aumento del número de rutas aéreas así como del tráfico aéreo en la aviación comercial plantea nuevos retos para la planificación de rutas óptimas. Este trabajo propone un método para planificar rutas utilizando una técnica bioinspirada llamada Particle Swarm Optimization (PSO). Dicho método tiene como objetivo obtener la distancia más corta entre dos puntos, reduciendo así NO _X , CO ₂ y H ₂emisiones de O. El análisis del consumo de combustible y las emisiones se llevó a cabo mediante una herramienta de simulación multidisciplinar, el Marco Preliminar de Diseño Multidisciplinar (PMDF). Este último se aplicó a una aeronave de configuración convencional propulsada por un innovador motor turboventilador. El planificador proporciona una nueva ruta con la menor distancia de vuelo posible y, al mismo tiempo, considera obstáculos inesperados en la ruta, minimizando así el consumo de combustible y las posibles emisiones contaminantes a la atmósfera. Este es uno de una serie de trabajos que utilizarán la herramienta de diseño propuesta. Se evaluarán diferentes escenarios económicos y ambientales una vez concluidos dichos estudios.

Resumen: La generación y el consumo de energía son un problema importante en diferentes países del mundo. En la actualidad, los proyectos en desarrollo buscan la modernización de los sistemas de generación y distribución de energía eléctrica. Una de las principales estrategias es el diseño de arquitecturas de microrredes adaptables al contexto. El concepto de microrred se centra en un uso controlado, monitorizado y altamente autónomo de la energía eléctrica apoyado en las tecnologías de la información, para la optimización de la transferencia de energía, minimizar los riesgos y aumentar la calidad, eficiencia y fiabilidad del sistema. Objetivo: Este artículo, por lo tanto, pretende identificar, clasificar y comparar diferentes arquitecturas de microrredes, basándose en su aplicabilidad y en las tendencias de investigación. Método: Se realiza un estudio de mapeo sistemático de las arquitecturas de microrredes para examinar las contribuciones experimentales y teóricas realizadas por la comunidad científica. Resultados: Este artículo categoriza y cuantifica los diferentes estudios relacionados con el tema, identificando y analizando los puntos fuertes y las oportunidades de mejora en la aplicabilidad de las arquitecturas de microrredes. Las tendencias observadas destacan cinco estrategias como las más relevantes, cuyas diferentes características contribuyen a una organización automatizada e inteligente de la distribución, control y supervisión de la electricidad en función de la oferta frente a la demanda.

Resumen: El uso de sonicación para diseñar y fabricar reactores, especialmente la deposición de catalizadores dentro de un microrreactor, es un enfoque moderno. Hay muchos informes que prueban que un microrreactor es una mejor configuración en comparación con los reactores por lotes para llevar a cabo reacciones catalíticas. Los microrreactores tienen mejor eficiencia energética, velocidad de reacción, seguridad, un grado mucho más fino de control del proceso, mejor difusión molecular y mejores propiedades de transferencia de calor en comparación con el reactor por lotes convencional. El uso de microrreactores para reacciones fotocatalíticas también se considera la configuración de reactor adecuada debido a su perfil de irradiación mejorado, mejor penetración de la luz a través de toda la profundidad del reactor y mayor homogeneidad de iluminación espacial. El ultrasonido se ha utilizado eficientemente para la síntesis de materiales, degradación de compuestos orgánicos y producción de combustibles, entre otras aplicaciones. El reciente aumento en la demanda de energía, así como el estricto estrés ambiental debido a la contaminación, han resultado en la necesidad de desarrollar procesos basados ​​en la química ecológica para generar y eliminar contaminantes de una manera más respetuosa con el medio ambiente y rentable. Es posible realizar la síntesis y deposición de catalizadores en el interior del reactor utilizando el método promovido por ultrasonidos en el sistema microfluídico. Además, el efecto sinérgico generado por la fotocatálisis y la sonoquímica en un microrreactor se puede aprovechar para la producción de diferentes productos químicos, que tienen un alto valor en la industria química y farmacéutica

Resumen: En la aviación convencional, la planificación de rutas de vuelo tiene como objetivo garantizar la seguridad y reducir los costes operativos de los diferentes tipos de aeronaves que se encuentran actualmente disponibles. Este artículo presenta y analiza los resultados obtenidos al planificar una ruta de vuelo en tiempo real para aviones de corto alcance equipados con turboventiladores engranados con un combustor de volumen constante para reducir los costos operativos al optimizar la ruta en términos de menor distancia recorrida. En el análisis, una ruta fuera de línea obtenida a partir de un perfil de vuelo utilizando la herramienta Marco de diseño multidisciplinario preliminar se compara con la misma ruta que se ejecuta en tiempo real utilizando un planificador de rutas optimizado con un algoritmo de optimización de enjambre de partículas. Los resultados promedio indican que la ruta propuesta por el algoritmo de optimización reduce los costos operativos directos e indirectos si se compara con la ruta alternativa (enfoque tradicional según plan de vuelo). Esto se debe principalmente al menor consumo de combustible y costos de mantenimiento al seleccionar una ruta optimizada. En los casos en que las rutas directas y alternas estén completamente obstruidas, el planificador puede encontrar una ruta optimizada basada en los costos más bajos. De esta forma, el piloto y el controlador de vuelo en tierra pueden tomar la decisión de arriesgar la aeronave con pasajeros en una ruta con condiciones climáticas adversas o tener una optimizada y segura. El uso de este tipo de optimizador de rutas genera beneficios significativos con respecto a los impuestos ambientales de las aeronaves por emisiones y ruido, y aumenta la seguridad de la aviación.

Resumen: El estudio aquí realizado pretende determinar la ventaja de utilizar instalaciones de generación eléctrica in situ frente a generadores convencionales, siendo evaluado desde el punto de vista ambiental. Para ello, se realizó un análisis ambiental sobre la producción de CO ₂se ha aplicado a dos escenarios de generación de energía eléctrica para un edificio residencial en la ciudad de Medellín (Colombia). La primera se refiere a la central termoeléctrica La Sierra, ubicada en La Sierra, municipio de Puerto Nare, en el cantón de Antioquia, que es la central más eficiente en la generación térmica colombiana. El segundo escenario de comparación se refiere a la operación anual de una instalación de microcogeneración, que satisface las necesidades de agua caliente y energía eléctrica del edificio. Utilizando las capacidades del software de simulación energética TRNSYS v17® y las ecuaciones de emisión disponibles de dominio público, se realiza el análisis ambiental comparativo entre uno y otro para una misma carga. Se supone que las pérdidas en la transmisión eléctrica son del 10%. Este análisis ha mostrado una diferencia de más del 50% en la generación de emisiones, siendo la principal causa la cantidad de combustible utilizado, que en ambos casos es gas natural. Por otro lado, este estudio muestra las ventajas ambientales en el uso de generadores in situ, disminuyendo las pérdidas de transmisión.

Resumen: La química verde se considera una respuesta muy útil a la necesidad de reducir el daño al medio ambiente por acciones humanas. La química verde comprende desde: uso de catalizadores en lugar de reactivos estequiométricos, reducción de residuos, prevención de derivados químicos y otros. El objetivo de este artículo es representar una forma sencilla de difusión/popularización amplia de los principios de la química verde en la vida cotidiana mediante la realización de un experimento interesante y atractivo basado en la metodología fotocatalítica para la purificación de aguas residuales con la síntesis simultánea de sustancias químicas importantes.

Resumen:El buen funcionamiento de muchos de los componentes de una aeronave, depende de un buen mantenimiento preventivo y predictivo; las Plantas de Potencia Auxiliar o motores Auxiliary Power Unit (APU) se encuentran dentro de este grupo de componentes y aunque son normalmente muy confiables, están sujetos a fallas imprevistas. En esta investigación se muestra una metodología para desarrollar una herramienta de diagnóstico del rendimiento de un motor APU basada en Inteligencia Artificial, y así, determinar el estado técnico de operación del mismo. La herramienta denominada Auxiliary Power Unit Diagnostics Software (A.D.S.), logra la implementación de Redes Neuronales Artificiales o Artificial Neural Networks (ANN) para determinar el estado del rendimiento del motor APU GTCP 331-200, instalado en el avión B767 y sugerir una acción correctiva a la probable falla que posea dicho motor. Este diagnóstico permite mantener el motor en buenas condiciones de operación, a su vez contribuye a la red.

Resumen:La investigación de la combustión en motores de aviación ha sido un tema cuyo objetivo es aumentar la eficiencia del ciclo termodinámico de los motores de turbina de gas. Las tecnologías innovadoras de la aviación han propuesto el uso de Cámaras de combustión a Volumen Constante (CVC) como un sustituto de las cámaras de combustión convencionales que trabajan a presión constante. El ciclo de Combustión a Volumen Constante incrementa el rendimiento termodinámico más allá de los límites de los motores de turbina de gas convencionales, cuyo funcionamiento está basado en procesos de flujo estable. Sin embargo, un estudio para evaluar el tema del sistema de refrigeración de este concepto, no ha sido conducido aún. Por lo tanto, se propone el diseño de un sistema de refrigeración para maximizar las altas temperaturas de las paredes exteriores de la cámara de combustión a volumen constante para un turboventilador con caja reductora (GTF).

Resumen: Recientemente se hizo un esfuerzo considerable para comprender la termodinámica y el gas de la tecnología de combustión de rotor de olas. Las cámaras de combustión con ganancia de presión tienen potencialmente un rendimiento superior a las cámaras de combustión convencionales debido a su comportamiento de flujo inestable. La combustión del rotor de olas proporciona una combustión de volumen semiconstante y podría integrarse en la turbina de gas de flujo constante. Sin embargo, no se ha realizado un estudio de viabilidad para evaluar los aspectos económicos y ambientales de este concepto para misiones de corto alcance. Se desarrolló un marco de diseño multidisciplinario preliminar para evaluar ciclos de motor novedosos y radicales. La herramienta consta de módulos para evaluar el ruido, las emisiones y el impacto ambiental. La incertidumbre se puede explicar con la simulación de Monte Carlo. El turboventilador engranado con cámara de combustión de volumen constante se simula y se compara con un motor turboventilador engranado de referencia. Los resultados indican que el primero cumple con las normas CAEP/6 y FAR Part 36 para ruido y emisiones. Además, el costo de adquisición del motor es mayor, pero el costo operativo directo del motor disminuye en un 25,2%. La tecnología requiere un mayor desarrollo para cumplir con los futuros requisitos de ruido y emisiones.

Resumen: La fotocatálisis heterogénea ofrece muchas posibilidades para encontrar soluciones adecuadas y respetuosas con el medio ambiente para muchos de los problemas que afectan a nuestra sociedad (es decir, los problemas energéticos). Los investigadores siguen buscando rutas novedosas para preparar fotocatalizadores sólidos capaces de transformar la energía solar en energía química de manera más eficiente. En muchos países en desarrollo, la biomasa es una fuente de energía importante, pero actualmente dichos países carecen de la tecnología para obtener productos químicos y/o combustibles de ella de manera sostenible. El Roadmap for Biomass Technologies, escrito por 26 destacados expertos de la academia, la industria y agencias gubernamentales, ha pronosticado un cambio gradual hacia una economía basada en carbohidratos. La biomasa y los biocombustibles parecen ser la clave para satisfacer las necesidades básicas de nuestras sociedades para la producción sostenible de combustibles líquidos y químicos de alto valor agregado sin comprometer el escenario de las generaciones futuras. En esta revisión, nuestro objetivo es discutir varias rutas de diseño para materiales sólidos fotocatalíticos nanoestructurados en vista de sus aplicaciones en la transformación selectiva de biomasa lignocelulósica en productos químicos de alto valor agregado.

Resumen: Si bien el desempeño ambiental de las aeronaves ha sido importante desde los comienzos de la aviación comercial, el aumento continuo del tráfico de pasajeros y el aumento de la conciencia pública han hecho que el ruido y las emisiones de las aeronaves sean dos de los problemas más apremiantes que obstaculizan el crecimiento de la aviación comercial en la actualidad. El transporte aéreo para el nuevo milenio requerirá soluciones revolucionarias para satisfacer la demanda pública de mejorar la seguridad, la confiabilidad, la compatibilidad ambiental y la asequibilidad. El objetivo de esta investigación es evaluar la compensación entre los costos operativos y los requisitos ambientales de los futuros motores aeronáuticos para aviones comerciales de corto alcance. Esto implica optimizar el punto de diseño de los motores para minimizar el combustible del bloque y evaluar el impacto económico y ambiental. Se estableció como base un motor turboventilador de alta relación de derivación con características de rendimiento y tecnología del año 2000 y se comparó con turboventiladores de muy alta relación de derivación. Los resultados presentan un gran beneficio potencial del turboventilador engranado en comparación con uno de alto BPR (línea de base) para reducir las emisiones de CO2 y el ruido de crucero; sin embargo, esto puede implicar penalizaciones por NOx, es decir, un aumento del 5,1 % en comparación con la línea de base. El motor CRTF parece ser, al menos según las simulaciones, una solución muy prometedora en términos de desempeño ambiental y económico. Este es uno de la serie de trabajos que se llevarían a cabo en los ciclos que se evalúan en este documento (estudio de factibilidad). El trabajo adicional sobre cuestiones técnicas específicas, como las implicaciones tecnológicas, se publicará cuando se complete.

Resumen: Se realizó una investigación experimental detallada de las palas del estator del compresor de difusión controlada de segunda generación en un ángulo de flujo de entrada fuera del diseño en un túnel de viento en cascada de baja velocidad utilizando principalmente velocimetría láser-Doppler (LDV). El objeto del estudio fue caracterizar el campo de flujo fuera del diseño y obtener mediciones LDV de la separación de la capa límite de la superficie de succión que ocurrió cerca de la cuerda media. Se investigó el efecto del número de Reynolds sobre la separación del flujo en el régimen de 210.000 a 640.000. La visualización del flujo superficial mostró que a la baja Re. no. la burbuja de separación de la cuerda media comenzó de forma laminar y se volvió a adherir turbulenta dentro del 20% de la cuerda en el lado de succión de la pala. La extensión de la burbuja se comparó muy bien con la distribución de presión de la superficie del álabe medida que mostró una meseta clásica y luego difusión en la región turbulenta. Se realizaron mediciones LDV de la inversión del flujo en la burbuja. En el intermedio Re. no. la capa límite era de transición antes de la burbuja que había disminuido significativamente de tamaño (hasta un 10% de cuerda). En el Re más alto. no. el flujo era turbulento desde cerca del borde de ataque, y la inversión del flujo tridimensional como resultado de los efectos de la pared del extremo apareció en aproximadamente el 80% de la cuerda que no se volvió a unir.

Resumen: La investigación en sistemas de propulsión  de baja emisión y ruido esta siendo fomentada por la creciente importancia que esta tomando los temas ambientales: debido a que cada vez más la legislación  restrictiva esta emergiendo a nivel mundial, los fabricantes de motores se encuentran investigando soluciones innovadoras teniendo en cuenta la reducción de emisiones y ruidos. 

Existe un proyecto denominado VITAL, el cual significa de su sigla en ingles Motores Aéreos Amigablemente Ambientales.

Este es un proyecto patrocinado por la UE ( Unión Europea) bajo el Programa Estructural, el cual esta orientado a bajos niveles de ruido y CO2 en comparación a los turbo-ventiladores convencionales que comenzaron a operar  en el 2000: estos objetivos pueden lograrse a través de altas relaciones de derivación (RD), es decir enfocándose en el rendimiento propulsivo. Adicionalmente, diferentes conceptos innovadores de secciones generadoras de gases se encuentran bajo investigación para permitir aún más la reducción en la emisión de gases por medio del mejoramiento del rendimiento térmico (NEWAC- Nuevos Conceptos de Motores Aéreos).

Resumen: El comportamiento de la turbina a gas se puede resumir como el empuje o la potencia al eje entregado a un flujo de combustible, una vida util, un peso, unas emisiones, un diametro y un costo del motor determinados. Esto de ser alcanzado mientras se mantiene una operacion segura y estable a lo largo de los regimenes de operacion, bajo todas las condiciones tanto equilibradas como transitorias. Para desempenarse de forma satisfactoria dentro de una compania que se dedica al campo de las turbinas de gas, los ingenieros de todas las disciplinas, asi tambien como el personal de mercadeo, deben entender los conocimientos basicos de su funcionamiento. El comportamiento del punto de diseno es muy importante en el proceso del diseno conceptual del motor, cuya configuracion, los parametros del ciclo, los niveles de comportamiento de los componentes y las dimensiones se seleccionan para alcanzar una especificación determinada. El comportamiento del punto de diseño debe ser definido antes de llevar a cabo el análisis de otras condiciones de operación. El comportamiento o desempeno global resulto del motor definitivo sera de suma importancia para su exito comercial, o para lo contrario. La variacion del comportamiento de la turbina a gas, depende de las condiciones ambientales de operacion. Normalmente este tipo de comportamiento se refiere a comportamiento en condiciones fuera de diseno. El proposito de este articulo es investigar el comportamiento en condiciones de diseno y fuera de diseno, asi como tambien el deterioro de la Unidad de Potencia Auxiliar (APU) GTCP30-92. Para lograr esto, los datos del comportamiento del motor se han tomado de los instrumentos de medicion disponibles en el banco de pruebas, con el fin de establecer su punto de diseno para la simulacion; luego su comportamiento se ha simulado utilizando Turbomatch, el cual es un programa de simulación de turbinas usado en la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Cranfield.