Estudo de viabilidade para a instalação de uma central piloto para geração de energia elétrica a partir de biomassa na ilha do Príncipe (R.D. de S. Tomé e Príncipe)

O referido projeto tem como objetivo principal a avaliação das capacidades técnicas, económicas e ambientais da ilha do Príncipe (República democrática de S. Tomé e Príncipe) para possibilitar a instalação de uma central piloto (500 kW) de produção de energia elétrica a partir de biomassa captada proveniente de la floresta (resíduos florestais) e campos agrícolas(resíduos agrícolas) com intuito de aumentar a potência total instalada na ilha. S. Tomé e Príncipe é um país subdesenvolvido e partilha de um dos maiores problemas dos países dessa categoria, a precária produção e distribuição da energia elétrica a população. Em S. Tomé e Príncipe estes problemas são derivados a fraca potência instalada e dependência de combustíveis fósseis. Especificamente na ilha do Príncipe, a situação é ainda mais complicada, situação prendesse com o facto de que o transporte de combustível da Ilha de S. Tomé para a ilha do Príncipe não se processar num regime contínuo, devido ao aumento do consumo pela população da Ilha do Príncipe conjugado com a fraca potência instalada e a falta de condições ideais de armazenamento de combustível, o que origina muitas falhas na distribuição de eletricidade ou uma racionalidade na sua distribuição. A racionalidade de distribuição de eletricidade na ilha do Príncipe segue o princípio de fornecimento em momentos de maior necessidade, isto é: horários em que as famílias se encontram juntas em suas casas (18 as 24h), períodos de maior produtividade da ilha (8 as 12h), com interregnos de várias horas na distribuição. Este princípio não respeita instituições como os hospitais onde a necessidade de energia elétrica permanente é uma necessidade. Outra motivação para a elaboração deste projeto é o facto de que a ilha do Príncipe a partir de ano 2012 passou a ser uma reserva da Biosfera da UNESCO. Este facto obrigou obviamente a ilha do Príncipe a ter uma maior preocupação com a sustentabilidade ambiental. Perante essas necessidades, surgiu a necessidade de criação de um projeto que tentasse cobrir as lacunas elétricas da Ilha do Príncipe. O projeto é ambicioso, não só para S. Tomé e Príncipe, mas também para todos os países da região e principalmente aqueles com grande potencialidade em biomassa florestal e agrícola.

Propuesta metodológica para la renovación de los sistemas y procesos de administración de los mercados eléctricos: el caso colombiano

El mercado eléctrico ha evolucionado en Colombia desde 1995, fortaleciéndose institucionalmente, dinamizando su desarrollo, y enfrentando grandes desafíos. Los sistemas de administración, que soportan el funcionamiento del mercado, han evolucionado a la par, aunque algunos se encuentran aislados entre sí o han sido desarrollados en plataformas diferentes, lo que dificulta la sostenibilidad y el mantenimiento, y reducen la facilidad de incorporar cambios. Al referenciarse con otros mercados en el mundo, se observa gran dinámica en la incorporación de tecnologías en información y comunicaciones, avances regulatorios o requerimientos de clientes. Se requiere una renovación tecnológica que conserve el conocimiento adquirido, y permita incorporar fácilmente las tendencias del mercado. Este artículo presenta los resultados de la propuesta metodológica para la renovación tecnológica enmarcada en el proyecto Colciencias CNBT 833559938649 de investigación tecnológica, Sistema para la administración del mercado de energía eléctrica en Colombia, Fase I.

Analysis of cogeneration in the present energy framework

In this paper, a general vision of cogeneration penetration in the European Union is shown; after this, a case study is included, evaluating as a function of two factors (electricity and emission allowance prices) the suitability of installing, for an industry with a determined thermal demand, two different options. The first one is a gas turbine cogeneration plant generating steam through a heat recovery steam generator (HRSG). The second one consists of installing a natural gas boiler for steam production covering the electricity demand from the grid. The CO2 emissions from both options are compared regarding different kinds of generation mixes from the electricity grid in the case of using the industrial boiler; taking into account the advantages of using biomass in relation to emissions, a last comparison has been carried out considering a biomass boiler instead of the natural gas boiler.

Aerogenerador de eje vertical

Este proyecto nace de la necesidad de tener energía eléctrica en cada hogar, debido al aumento de nuevos aparatos eléctricos, del aumento del coste de la energía por parte de las compañías eléctricas y de la inminente desaparición de los materiales fósiles como el petróleo o el carbón para la generación de electricidad. Para ello se crea este proyecto, para que comunidades de vecinos o viviendas aisladas, tengan la posibilidad de autoabastecerse de energía eléctrica. A pesar de un primer desembolso de dinero para su implantación, tras su implantación se verá reducida la factura de la luz. Este proyecto se compone de dos grandes subgrupos, la parte mecánica y la parte eléctrica o electrónica. De estas dos, nos hemos centrado en la parte mecánica. Que se descompone en varios subconjuntos que son; la base del aerogenerador, la jaula completa y el posicionamiento o la parte superior del aerogenerador. Cada subconjunto se divide en mas subconjunto y finalmente en cada componente. Para ello se ha realizado un pequeño estudio aerodinámico de las zonas ideales de colocación del aerogenerador, altura mínima de colocación para una optima generación. Por otra parte, para la elección del numero de alabes del rotor se ha tomado en cuenta un estudio realizado en un túnel de viento realizado por Ben F. Blackwell, Robert E. Sheldahl y Louis V. Feliz. En la que se llega a la conclusión que mas alabes no aumenta la eficiencia del aerogenerador. Por lo que se optó por un aerogenerador de dos alabes. Puesto que la eficiencia era pequeña debido a que cuando el aire golpea en un rotor desnudo, disminuye la velocidad de giro de éste por que el aire golpea en sus partes cóncavas y convexas generando fuerzas en sentidos opuestos. Por lo que se desarrollo un estator para la canalización del flujo del aire a los alabes del rotor. Este estator es de aberturas regulables según el caudal de aire que se disponga, también funciona como mecanismo de seguridad en caso de velocidades muy grandes de viento, para evitar que el rotor se embale y genere daños dentro de este. Este mecanismo de posicionamiento de los alabes del estator se regulan mediante un PLC que tiene varios sensores por el aerogenerador para abrir o cerrar el estator cuando haga falta. Debido a que el estator es semiautomático, se han previsto una serie de medidas de prevención de riesgos para evitar daños físicos. También es necesario que se coloque una barandilla que limite el espacio del aerogenerador o por el contrario delimitar el acceso de las azoteas a personal autorizado. El posicionamiento de los alabes del estator se controlan desde la parte superior del aerogenerador, mediante un motor step, un reductor y un disco del cual salen vástagos con garfios en el extremo que se unen al alabe móvil. La fijación entre vástago y garfio se realiza mediante un pasador. El motor step es quien proporciona un torque pequeño que al pasar por el reductor aumenta hasta darnos el par necesario para mover el conjunto de los alabes del estator con rachas de viento hasta . El motor step va fijado mediante una brida metálica al soporte de reductor para evitar que se mueva. El reductor se fija a la pieza mediante la cual pivota el disco de posicionamiento. La pieza de pivote se le han realizado una serie de rebajes disminuir el peso, por lo que para su conformado se realizará mediante inyección de plástico al igual que el garfio y el disco de posicionamiento. El aerogenerador esta sujeto mediante seis pilares inferiores y un pilar central que se encarga de sustentar el rotor. Estos pilares reparten el peso del aerogenerador y a su vez sostienen la pletina exterior que esconde los elementos que hay debajo como; la multiplicadora, el alternador, el cardan y el PLC. La pletina tendrá una abertura por la que el operario tendrá acceso a sus partes. La pletina exterior estará formada por varias láminas de acero unidas por cordones de soldadura. La pletina estará sujeta mediante tornillería a los pilares. El montaje de los subconjuntos se realizarán en el sitio donde se vaya a colocar el aerogenerador a excepción del reductor que es posible su montaje en taller. Previamente se tendrán que colocar barras roscadas en el suelo de la azotea para la posterior colocación y amarre de los pilares. En ese instante se colocará la multiplicadora y el alternador. La jaula junto con los alabes se montará encima de los pilares y a su vez se colocará el rotor. Posteriormente se colocará la tapa y el mecanismo de posicionamiento de los alabes y la cúpula. Una vez fijado el rotor se colocará el cardan que unirá rotor y multiplicadora. Se colocará el acople entre alternador y la multiplicadora. Se finalizara con el cierre de la pletina. Se colocarán los aparatos electrónicos que harán que el aerogenerador se comporte como un aparato semiautomático. En un compartimento dentro del edificio se colocarán baterías que acumularán la energía generada. En este habitáculo se colocará un aparato donde se visualice la potencia que se esta generando así como la velocidad de rotación y la velocidad del viento. Junto a este aparato un pulsador de parada de emergencia. Alrededor del aerogenerador se colocarán señales que indiquen los peligros que se pueden dar así como, las precauciones a tener en cuenta. Las medidas vendrán escritas en un documento junto con los mantenimientos que se han de dar. En la puerta de acceso a la azotea y en la ventana de acceso a los interiores del aerogenerador habrá un resumen del documento anteriormente descrito.

Modernización de infraestructura de servicios, disyuntiva para una empresa industrial: (Caso de estudio de finanzas)

La reunión mensual de la junta directiva de la “La Mancha” estaba resultando bastante acalorada, pues la revisión de los costos de producción arrojaba que el 13% de los costos por tonelada producida se causaban por la infraestructura de servicios, incluyendo el consumo de energía eléctrica. Los costos atribuibles a esta infraestructura ya superaban los 25 millones de dólares. Por otra parte, las continuas interrupciones del servicio influían directamente en la producción. Juan Bolaños, gerente de operación, sostenía que una de las causas fundamentales era la pobre infraestructura energética de la compañía, pues que los estándares industriales más eficientes del sector hablaban de un 8%, como costo energético por tonelada, y una autosuficiencia del 80%

Prefactibilidad de microgeneradora de agua en la planta recreo en Neiva

Bogotá (Colombia): Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Civil

Práctica profesional en el área de mantenimiento eléctrico en la industria de hidrocarburos

Bogotá (Colombia): Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Eléctrica

Desarrollo de Cu₃SbSe₄ en película delgada con potencial aplicación en celdas solares

Propósito y Método de Estudio: Debido al incremento de la contaminación ambiental y el agotamiento de combustibles fósiles, generados a partir de la producción de energía eléctrica, se han investigado fuentes de energía alterna, tal como la energía solar, que sean amigables con el medio ambiente y ofrezcan un enorme potencial para satisfacer las futuras demandas energéticas. Actualmente, existe una búsqueda constante de nuevos materiales semiconductores que puedan ser utilizados dentro de una celda solar, a partir de métodos prácticos y que no afecten al ambiente. Por lo tanto, en el presente trabajo se investigó el desarrollo de películas delgadas de Cu3SbSe4 por medio de la técnica de depósito por baño químico (CBD) para su potencial aplicación en celdas solares. Contribuciones y Conclusiones: En este trabajo se obtuvieron películas delgadas conformadas por la fase ternaria Cu3SbSe4 y fases secundarias Cu3SbS4 y selenio elemental a partir de la técnica de depósito por baño químico. Se evaluaron las propiedades ópticas y eléctricas de las películas delgadas obtenidas, las cuales exhibieron valores de Eg de 1.63, 1.57, 1.62 eV y conductividades de 3.92, 7.20, 3.25 (Ω•cm)-1, respectivamente. Además, se determinó su tipo de conductividad, el cual resultó en un semiconductor tipo p. Esto indicó que el material tiene perspectiva de aplicación en celdas solares.

Long-term relationship between energy consumption and GDP in Latin America: an empirical assessment using panel data

The main objetive of this research is to evaluate the long term relationship between energy consumption and GDP for some Latin American countries in the period 1980-2009 -- The estimation has been done through the non-stationary panel approach, using the production function in order to control other sources of GDP variation, such as capital and labor -- In addition to this, a panel unit root tests are used in order to identify the non-stationarity of these variables, followed by the application of panel cointegration test proposed by Pedroni (2004) to avoid a spurious regression (Entorf, 1997; Kao, 1999)

An Analysis of Colombian Power Market Price Behavior from an Industrial Organization Perspective

We analyze the behavior of spot prices in the Colombian wholesale power market, using a series of models derived from industrial organization theory -- We first create a Cournot-based model that simulates the strategic behavior of the market-leader power generators, which we use to estimate two industrial organization variables, the Index of Residual Demand and the Herfindahl-Hirschman Index (HHI) -- We use these variables to create VAR models that estimate spot prices and power market impulse-response relationships -- The results from these models show that hydroelectric generators can use their water storage capability strategically to affect off-peak prices primarily, while the thermal generators can manage their capacity strategically to affect on-peak prices -- In addition, shocks to the Index of Residual Capacity and to the HHI cause spot price fluctuations, which can be interpreted as the generators´ strategic response to these shocks

Viabilidad de la aplicación de materiales reciclados y cenizas de biomasa en la fabricación de materiales tratados con cemento

La presente Tesis Doctoral es una contribución al conocimiento y la investigación sobre el uso de áridos reciclados y cenizas de fondo procedentes de la combustión de biomasa para su uso en ingeniería civil. El interés en el uso de áridos reciclados procedentes de residuos de construcción y demolición (RCD) están en continuo crecimiento debido a su potencial frente a diversos usos, entre ellos como material tratado con cemento para capas estructurales de carretera. Por otro lado, la producción de energía eléctrica a partir de centrales termoeléctricas que emplean biomasa como combustible, origina principalmente dos residuos: Cenizas de fondo (CF) formadas por el material total o parcialmente quemado y cenizas volantes (CV), partículas arrastradas por la corriente de gases al exterior de la cámara de combustión. En el desarrollo de este trabajo, se evaluó en una primera etapa, el comportamiento físico, químico y mecánico de diferentes mezclas de materiales granulares reciclados tratados con cemento, con diferentes contenidos de sulfato y de esta manera poder establecer protocolos de aplicación en la fabricación de suelocemento. Posteriormente, se analizo la viabilidad técnica de las cenizas de fondo de biomasa de varias plantas de energía andaluzas y de esta manera, evaluar su potencial uso en obras de infraestructura civil. Se determinó que las cenizas de fondo biomasa poseen propiedades aceptables para ser utilizados como un material de relleno en el núcleo de terraplenes de carreteras de más de 5 m en altura sin medidas de precaución adicionales. Por último, se estudio la posibilidad de incorporar, en proporciones determinadas, cenizas de fondo de biomasa en diferentes mezclas con árido natural y árido reciclado para su uso en ingeniería civil, concretamente como suelocemento para base y subbase de carreteras. El análisis de las propiedades mecánicas fue muy positivo. Las características físicas, químicas y mecánicas han sido estudiadas de acuerdo a la normativa vigente, y los parámetros han sido comparados con las especificaciones técnicas impuestas por la regulación española. La concepción del residuo como recurso para incorporarlo de nuevo al sistema productivo es un reto clave y una obligación y la principal motivación para el desarrollo de la presente Tesis Doctoral. Por ello, la correcta gestión de estos subproductos industriales, es esencial para evitar los impactos negativos sobre los ecosistemas, la biodiversidad y la salud humana, sin olvidar el beneficio económico que supone esta práctica.

De necesidad funcional al uso lúdico: recuperación del "Caminito del Rey" en el complejo hidroeléctrico de Guadalhorce (Málaga, España)

La llegada del ff.cc. de la línea Málaga-Córdoba a la localidad de Álora en 1865 abrió nuevas perspectivas de desarrollo económico, que continuó a partir de 1903 con la construcción de embalses para la producción de energía eléctrica. El ingeniero Rafael Benjumea construyó el salto El Chorro y Guadalteba a ambos lados del impresionante desfiladero de Los Gaitanes, y una estrecha pasarela a gran altura para comunicarlos. Su restauración ha abierto nuevas posibilidades turísticas para esta zona basadas en el paisaje y el turismo industrial.

La productividad como estrategia, para mejorar los procesos productivos de la pequeña empresa, del sector imprenta, del municipio de San Salvador, del departamento de San Salvador. Caso ilustrativo.

La pequeña empresa del sector imprenta del municipio de San Salvador, departamento de San Salvador, se ve en la necesidad de aumentar sus niveles de productividad, es por ello que se deben adoptar las estrategias que les permitan superar los tiempos improductivos, que afectan a sus operaciones de producción, los cuales inciden principalmente en el recurso humano, recurso material, y la maquinaria que se utiliza para el desarrollo de sus actividades diarias. El principal objetivo de la investigación es establecer propuestas enfocadas hacia el aumento de la productividad como estrategia para mejorar los procesos productivos con el fin de disminuir el tiempo improductivo y el trabajo suplementario. La investigación se realizó, tomando como caso ilustrativo la imprenta “In House Print”. Las unidades de análisis consideradas fueron las siguientes: las pequeñas empresas del sector imprentas del municipio de San Salvador y las personas que laboran en ellas. El método que se utilizó, es el científico, así como también el método inductivo para poder analizar los procesos productivos actuales y el método deductivo ya que a través de la información recopilada, se pudo establecer las medidas adecuadas a las necesidades de la imprenta para aumentar su productividad. El tipo de investigación es la exploratoria, el cual permite abordar problemas que han sido poco estudiados, así como también se utilizo el no experimental, ya que permite observar los fenómenos para su posterior análisis. Para la determinación de la muestra, se utilizó, el muestreo estratificado ya que la cantidad de empresas que formaban a nuestra población nos permitió dividirla en submuestras representativas, conformándose así nuestra muestra con el estrato de 15 empresas y con un intervalo de 8-10 personas laborando. Entre las conclusiones a las que se llegó a través de la investigación se pueden mencionar las siguientes: No existe una correcta planificación de la producción, lo que repercute en el desarrollo del trabajo. Faltan políticas claras para la aceptación de pedidos lo que lleva a pérdida de dinero de parte de la empresa ya que el producto resulta más caro que el precio ofrecido al cliente. No se tiene un plan de contingencia en caso de fallas que impidan continuar con la producción. Existe una contradicción en lo expresado por los empleados ya que conocen las normas de seguridad, pero al preguntar cuales aplican en el lugar de trabajo, las respuestas son muy vagas. No se cuenta con un plan de capacitación para los empleados ya que solamente al ingresar a la empresa se da una pequeña inducción de cómo realizar el trabajo. A través de lo anterior, se hacen las respectivas recomendaciones: Realizar una programación semanal de las actividades a realizar. Establecer políticas para aceptar pedidos. Definir un plan de contingencia en caso que se den cortes de energía eléctrica. Establecer un plan de capacitación. Difundir entre los empleados las normas de seguridad de la empresa.

Síntesis, caracterización, propiedades eléctricas y electroquímicas de Na₃V₂-xAlx(PO₄)2F₃ (x=0,0.02, 0.05, 0.1) como cátodos para su aplicación en baterías de ion-litio

Propósito y Método del Estudio: La demanda de baterías recargables ha aumentado de manera significativa cada año durante la última década impulsada por las necesidades vinculadas con el desarrollo tecnológico (portabilidad, alto desempeño de dispositivos electrónicos, vehículos eléctricos). La batería ión-litio es el dispositivo de mayor consumo, está diseñado para el almacenamiento y conversión de energía eléctrica basado en electrodos de intercalación. En la actualidad los esfuerzos están dirigidos a la mejora y/o remplazo de los componentes actuales de las baterías: ánodo, cátodo (LiCoO2) y electrolito, por materiales que tengan más altos rendimientos en términos de energía, potencia, costo, confiabilidad, tiempo de vida y seguridad. En este trabajo de investigación se prepararon y caracterizaron cuatro compuestos Na3V2-xAlx(PO4)2F3 (x= 0, 0.02, 0.05, 0.1) como materiales catódicos para baterías ión-litio. Estos materiales se obtuvieron mediante el método Pechini. La caracterización morfológica y microestructural se llevó a cabo por Microscopia Electrónica de Barrido de Emisión de Campo (FESEM), el análisis textural por Fisisorción de N2 por la técnica BET; la composición química y cristalográfica se determinó por Espectroscopia de Emisión de Plasma de Acoplamiento Inductivo (ICP-OES), Espectroscopia de Energía Dispersiva de Rayos X (EDXS) y Difracción de Rayos X (XRD), mientras que por Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS) se realizó la caracterización eléctrica; por último la aplicación de los materiales como cátodos en baterías ión-litio se evaluó mediante pruebas Galvanostáticas de carga/descarga. Contribuciones y Conclusiones: Se establecieron las condiciones de síntesis para los materiales Na3V2-xAlx(PO4)2F3 x= 0, 0.02, 0.05 y 0.1 vía método Pechini. El dopaje de la fase Na3V2-xAlx(PO4)2F3 se llevó a cabo con éxito hasta x=0.1 moles de aluminio, dado que se conservó la estructura cristalina tetragonal del Na3V2(PO4)2F3 (JCPDS 01-089-8485). Los materiales obtenidos tienen una microestructura formada por partículas de forma granular de tamaño nanométrico (40-100nm), esto se atribuye al efecto del carbono residual en la muestra (en promedio 8% en peso) ya que inhibe el crecimiento de partícula, además que permite mejorar el contacto entre las partículas lo que beneficia a la conductividad electrónica del material. Los materiales obtenidos tienen en promedio un tamaño de poro de 20 nm, con un área superficial del orden 30 m2/g. La fase con 0.05 moles de aluminio presentó el mejor resultado bajo las condiciones de estudio. Conjuga dos de las características básicas de una batería, presenta una alta capacidad de carga/descarga (123/101 mAh/g a un voltaje de celda de 4.4 V vs Li) y una buena capacidad de retención (82%), en comparación al material sin dopar (128/63 mAh/g y 49% de retención). Por lo anterior, el dopaje de la fase Na3V2(PO4)2F3 con Al, logró la estabilización de la estructura frente a los procesos de ciclado. Por lo cual es un material prometedor para su aplicación como cátodos en baterías ión-litio o ión-sodio.