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Se muestran los resultados de un estudio experimental de comparación del degaste en motor del automóvil Chevrolet Spark LS 1.0 L 8 V usando gasolina y gas natural vehicular (GNV) por medio del análisis de aceites utilizando el método de espectroscopia de absorción atómica (EAA), el estudio se hizo teniendo en cuenta recomendaciones sugeridas por la empresa de taxis SERVICAR. S.A.S ubicada en la ciudad de Montería, a la cual se le realizo el análisis comparativo en su flota de taxis, por lo tanto, las condiciones de operación de los vehículos es de tipo servicio de transporte (taxis) con un kilometraje diario recorrido promedio de 200 km en un turno o 380 km en doble turno, que se transitan a velocidad promedio urbana (30 km/h), con un promedio de 2 pasajeros (140 kg aproximadamente) con poca o ninguna carga en maletero además del conductor. La recolección de las muestras de aceite se hace una vez ha terminado su ciclo de vida en el motor (6.000 km recorridos por el automóvil), sin hacer relleno con aceite durante el proceso de recolección. Los análisis de EAA se realizan en las muestras de aceite para determinar la concentración de los elementos hierro, aluminio, cobre, cinc, sodio, potasio y silicio. Los resultados demuestran que la velocidad de desgaste en términos generales es menor para la concentración de metales de desgaste en el motor funcionando a GNV en comparación con el que utiliza gasolina, la tasa de desgaste de los elementos aluminio, hierro y cobre es mayor en los vehículos que utilizan combustible tradicional con razones de 102 %, 107 % y 104 % respectivamente.

El presente proyecto tiene como objetivo brindar un soporte técnico para la implementación de una planta de gasificación de tusa de Maíz con vapor de agua como agente gasificante para generación de energía eléctrica en el departamento de Córdoba, planteando una alternativa de aprovechamiento para este recurso agroindustrial, generando energía de tipo renovable que puede ser utilizada en el sector industrial, zonas no interconectadas (ZNI) o en el sector residencial, promoviendo el desarrollo sostenible al reducir la carga contaminante que generan las centrales eléctricas convencionales. La alternativa planteada es evaluada mediante la teoría termoeconómica funcional con la ayuda de un modelo de la planta desarrollado en Aspen HYSYS v.8.0. Inicialmente se estudió la disponibilidad futura de la biomasa por medio de la técnica de suavizamiento exponencial simple, para ello se utilizaron los históricos de producción manejados por Fenalce de 2003 a 2013, obteniendo una producción promedio anual de 42642,69 ton/año, además también se determinaron los principales municipios productores los cuales se reparten el 83 % de la producción del grano. Con el fin de conocer propiedades que intervienen en el proceso de gasificación, se caracterizó la biomasa por medio de análisis próximo, análisis último y ensayo de poder calorífico, obteniendo una fracción de material volátil para la biomasa de 65,23 % y una fracción de carbono fijo de 16,54 %, lo cual indica buenas propiedades para ser gasificada. Además, se determinó que la tusa tiene un poder calorífico inferior de 13,53 MJ/kg. Luego se procedió con la simulación del sistema en el software Aspen HYSYS obteniéndose un modelo estacionario formado por cinco subsistemas, obteniéndose inicialmente un gas con poder calorífico de 12,41 MJ/kg, el cual generó un sistema de una potencia de 10,1 MW. Posteriormente se calcularon las exergías de cada línea de flujo para con ello realizar el cálculo de los costos exergoeconómicos, donde se obtuvo un costo de generación de 115,02 COP/kWh. Luego, considerando un precio de comercialización de 389,69 COP/kWh se calculó una tasa interna de retorno de 65,75 % para 20 años, lo que indica que el proyecto es viable económicamente. Se debe tener en cuenta que el análisis de costos se hizo basado a un modelo de ingeniería básica, lo que indica que los costos calculados son tipo III y por lo que se tiene una incertidumbre del 15 %. Finalmente se realizó un análisis de sensibilidad con el fin de conocer la influencia de las variables de entrada sobre las variables de salida y así realizar una optimización del sistema con base a la metodología RSM, dicho proceso se llevó a cabo en Statgraphics Centurion XVI planteándose un modelo de regresión cubico y obteniéndose así las condiciones óptimas de funcionamiento del sistema, donde se obtuvo una potencia generada máxima de 10,55 MW, un costo de generación de 113,93 COP/kWh y una eficiencia exergética de 45,8 % y con estos nuevos valores se obtuvo una TIR de 68,71 %. Además, se determinó el impacto del tamaño de planta sobre el costo de generación y la TIR, determinándose que el tamaño mínimo para el que el sistema sea rentable es 770 kW y se obtiene con un flujo másico de entrada de 360 kg/h.

Desde un punto de vista más amplio, se considera al RCPSP como un problema de optimización combinatoria, debido a que se pueden codificar soluciones factibles mediante la combinación de las actividades que comprende el proyecto, o por decirlo de otra manera, mediante el intercambio de las posiciones en el orden de las actividades. Además puede catalogarse como un problema de naturaleza NP-hard (Blazewicz, Lenstra, & Rinnooy Kan, 1983), ya que para encontrar la solución óptima se requieren un tiempo considerable de procesamiento. Estos resultados obtenidos en tiempo no polinomial se perciben en proyectos de 30 actividades en adelante. Esta situación hace poco práctica la resolución del RCPSP a través de técnicas exactas, por ello se utilizan las metaheurísticas como una metodología de nivel superior que facilitan la obtención de soluciones satisfactorias para esta categoría de problemas. Numerosos autores en el tema han utilizado diferentes enfoques metaheurísticos clásicos como algoritmos genéticos, recocido simulado, búsqueda tabú, entre otros. Actualmente se está abordando el problema RCPSP a través de nuevas metaheurísticas como optimización por enjambre de partículas, colonias de hormigas, o combinaciones de todas las anteriormente mencionadas. En esta oportunidad, el medio que utilizaremos para llegar a la resolución del RCPSP será una nueva metaheurística llamada Cromática inspirada en la escala cromática de las notas musicales. Esta metaheurística es un método de optimización combinatoria basado en un algoritmo de búsqueda que hace una relación con las diferentes maneras con las que un músico u artista realiza y escoge la melodía más apropiada para una pieza musical, a partir de la combinación de distintas notas musicales de la escala cromática. Así mismo este procedimiento se puede aplicar al RCPSP para escoger la mejor secuencia del proyecto a partir de las posibles combinaciones de sus actividades respetando ciertos parámetros establecidos. Posteriormente a la obtención de resultados mediante la aplicación de la metaheurística cromática al Problema de Secuenciación de Proyectos con Recursos Limitados, se procederá a realizar una comparación de estos con los resultados de otros algoritmos como el genético, la búsqueda tabú y el recocido simulado, en el mismo problema, para medir la propia eficiencia.

En esta investigación, se evaluaron propiedades químicas y mecánicas de fibras de capacho de maíz por medio de análisis próximo, análisis elemental y ensayos de tensión conforme a la norma ASTM C 1557 (2014), utilizando dos tipos de tratamientos de preparación conocidos como hidróxido de calcio y parafina. Adicionalmente, conforme a la norma ASTM C39/C39M (2014), se evaluó la resistencia a compresión de probetas de concreto reforzado con estas fibras con porcentajes en volumen de 0,5; 1,0 y 1,5 %, longitudes de 20 y 50 mm y los dos tratamientos de preparación anteriormente mencionados para 3, 7 y 28 días de curado. Se encontró que las fibras están constituidas principalmente de carbono y oxígeno y su poder calorífico estuvo alrededor de 16600 KJ/Kg. El tratamiento con hidróxido de calcio aumentó el módulo de Young de las fibras. Además, se encontró que a mayores porcentajes de fibras en el concreto disminuye la resistencia a compresión, encontrando que para un porcentaje de 0,5 % de fibras la resistencia se mantiene igual a la del concreto sin adición de fibras.

La madera Cedro Cedrela odorata L. es una de las especies de base de la industria forestal nacional de maderas preciosas. Sin embargo, a nivel del departamento de Córdoba existen pocos estudios con relación a la calidad de esta madera; por tanto, existe la necesidad de buscar alternativas para conocer sus propiedades físicas y mecánicas. En el presente estudio, se determinaron las propiedades físicas y mecánicas de la madera cedro proveniente del departamento de Córdoba. Para ello, se tomó la madera procedente del departamento cumpliendo la normatividad exigida por la Corporación del Valle del Sinú y San Jorge (CVS), teniendo presente los requisitos de calidad y de clasificación visual para madera estructural establecido en el reglamento de sismorresistencia colombiano. Se determinó el contenido de humedad, las densidades en húmedo, básica, anhidra y a partir de ensayos de tensión y flexión se determinó el esfuerzo último (UTS) módulo elástico (E), módulo de ruptura (MOR) y módulo elástico (MOE) y se verificó si la madera cumple los requisitos de la norma colombiana de sismorresistencia (NSR-10). Se encontró para la madera cedro un contenido de humedad de 33,08 % y valores de densidades húmeda, básica y anhidra de 0,87; 0,64 y 0,69 g/cm3, respectivamente. Los resultados de los ensayos mecánicos arrojaron un UTS de 1329,2 kg/cm2, Módulo Elástico de 347621,3 kg/cm2 y valores de MOR y MOE de 1334,6 y 171,1 kg/cm2 respectivamente. Para la norma sismorresistencia (NSR-10) el principal parámetro de caracterización de una madera es el módulo, el cual se situó en el rango establecido por la norma con un porcentaje de 93,24%. Con base en los resultados obtenidos se puede decir que la madera proveniente del departamento de Córdoba presenta propiedades físicas y mecánicas suficientes para ser utilizada en la industria nacional y en estructuras sismo resistentes.

En el departamento de Córdoba-Colombia, la economía se basa principalmente en actividades agroindustriales que generan gran cantidad de biomasa, actualmente existen pocas investigaciones en la región que promuevan el aprovechamiento de estos residuos como fuente de energía. Además de los recursos agroindustriales también existen yacimientos de carbón mineral en Puerto Libertador al sur del departamento con una reserva estimada en 381 Millones de toneladas (UPME, 2005). Este trabajo tuvo como objetivo evaluar el rendimiento energético de combustibles sólidos densificados, elaborados a partir de biomasa residual agroindustrial y carbón mineral del departamento de Córdoba. La biomasa fue caracterizada con relación al contenido de humedad, cenizas, carbono fijo, material volátil y poder calorífico superior con 3 repeticiones para cada ensayo. Fueron elaborados 6 tipos de pellets utilizando residuos de coco y algodón mezclados con 3 tipos de aglomerantes (maíz, yuca y plátano) y 9 tipos de pellets elaborados con residuos de coco, algodón y carbón mineral, se evaluó el índice de durabilidad para todos los tratamientos y las proporciones de biomasa-carbón, que brindaron el mayor potencial energético como biocombustible sólido (pellets). En el análisis físico químico se encontró que los residuos de coco y algodón tuvieron alrededor de un 0,96 y 1,95% más contenido de ceniza, 1,43 y 1,35% menos contenido azufre y aproximadamente entre 7.14 y 6.12 MJ/Kg menos poder calorífico que el carbón mineral respectivamente. Los resultados evidenciaron que los residuos de coco y algodón estudiados presentaron poder calorífico entre 16,77 y 17,79 MJ/Kg, contenido de cenizas entre 4,93 y 5,92%, y otras características como contenido de azufre entre 0,12 y 0,2% respectivamente que los hacen buenos combustibles, por otra parte los pellets elaborados a base de biomasas-carbón presentaron índice de durabilidad superiores al 90%.

El vapor de agua presente en el ambiente resulta relevante para ciertos procesos, ya sean químicos, físicos o biológicos. Por ello, los científicos se han visto involucrados en el tema, así emerge la necesidad de desarrollar un conocimiento sustancial del fenómeno, con el fin de incorporarlo y relacionarlo con los procesos pertinentes, y de esa manera obtener cierto beneficio de ello. En la presente tesis se ha desarrollado un nuevo material con la capacidad de responder a variaciones en el grado de humedad, desarrollado a partir de polímeros conductores (polipirrol y borato de poliol). El desarrollo de este nuevo material comprendió una fase de elaboración de la celda electroquímica compuesta de un complejo poliol borato/polipirrol, continuando así con la síntesis electroquímica del pirrol. La segunda fase comprendió la caracterización de la muestra mediante espectroscopia de impedancia electroquímica, espectroscopia de infrarrojo y posteriormente se llevó a cabo la evaluación en cámaras de humedad variable, donde se espera observar una respuesta mecánica a las variaciones de humedad. Se ha demostrado que el nuevo material obtenido responde satisfactoriamente a las variaciones de humedad realizadas y lo convierten en una alternativa para futuras investigaciones para ampliar el conocimiento respecto al material y en aplicaciones donde censar las variaciones del grado de humedad sea imperante, y teniendo como prioridad la utilización de insumos que impacten de manera positiva al ambiente y la contaminación sea mínima.

Se diseñó un equipo perforador de suelos, con el propósito de ofrecer una alternativa para la perforación de pozos para la obtención de agua subterránea (acuíferos) en lugares donde este recurso es escaso y no hay otras alternativas de consecución del líquido. Se seleccionaron y calcularon elementos mecánicos, especificando el material del que están hechos cada parte. Estos son entre otros: ejes, tornillos, rodamientos, sellos, tubería de perforación para obtener cada componente de la máquina. En la parte hidráulica se realizó el circuito de funcionamiento del equipo. Se calculó y seleccionó cada componente oleohidráulico de este circuito como bombas, motores, válvulas, mangueras, aceite hidráulico que cumpliera con las respectivas condiciones de caudal y presión de trabajo. También se usó el software SolidWorks 2016 en el que se simularon los elementos de la máquina de acuerdo a las cargas a las que serán sometidos establecidas en los cálculos de diseño. Además, se calculó y simulo las soldaduras necesarias para la fijación de los miembros estructurales. Los parámetros con los que se inició el diseño del equipo son: resistencia mecánica del suelo de 10 MPa, diámetro del barreno de perforación de 4 pulgadas, profundidad de la perforación de 100 metros. La fuente de potencia del equipo perforador será un motor de combustión interna cuyo eje se acopla al de la bomba, la cual hará circular el aceite hidráulico a través del circuito.

En respuesta a la solicitud del Laboratorio de Suelos de la Universidad de Córdoba, de aumentar la capacidad de procesamiento de muestras de suelos, se diseñó una máquina homogeneizadora de suelos siguiendo los parámetros y requerimientos dados a conocer por el laboratorio. Para lo cual se tuvo en cuanta alternativas en el mercado, que finalmente ayudaron a la selección del dispositivo homogeneizador con paletas planas, luego se analizaron los elementos que lo componen a través de estudios mecánicos, cálculos de esfuerzos y la aplicación de varios conceptos afines a la Ingeniería Mecánica, definiendo de esta forma dimensiones, materiales y la disposición o ubicación de los elementos que la conforman, todo estos componentes se plasmaron en planos para el dispositivo en general. La construcción tuvo en cuanta la mejor disposición, luego de muchas alternativas, teniendo en cuanta los procesos de manufactura conformando así la máquina homogeneizadora de suelos.

En Colombia las zonas no interconectadas eléctricamente con el sistema nacional representan aproximadamente el 32 % del territorio nacional, allí los habitantes pueden abastecerse de energía eléctrica mediante plantas generadoras, las cuales producen un fuerte impacto en el ambiente y fomentan una barrera significativa para el desarrollo en aquellas comunidades que no poseen los recursos para acceder a ellas. Una posible solución para esta problemática es el uso de fuentes de energías no convencionales o renovables, dentro de las cuales se encuentra la energía undimotriz, la cual utiliza como fuente las olas que se producen en la superficie del mar. Considerando que Córdoba cuenta con 124 km de costa, el presente trabajo pretende sentar un precedente en la investigación de este recurso en el departamento, generando conocimiento en las energías alternativas obtenidas del mar y continuando con el debate producido acerca de esta energía en Colombia. Lo anterior diseñando y construyendo con base en la teoría hidrodinámica para convertidores de energía undimotriz y normas ingenieriles, un dispositivo absorbedor puntual tipo on-shore capaz de transformar la energía potencial de las olas en electricidad para cuantificarla, validando su funcionamiento en el laboratorio de hidráulica y mecánica de fluidos de la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín. Se concluyó que la potencia máxima producida por el dispositivo fue de 5.16 W con una altura de 0.3 metros y un periodo de 3.5 segundos, luego con los datos propios del −1 departamento se calculó que teóricamente existen 1058.4 Wm de potencial energético undimotriz aprovechables, de los cuales con el dispositivo diseñado en el presente trabajo se podrían obtener cerca de 7.204 W, demostrando que las investigaciones concernientes a la energía undimotriz pueden ofrecer a futuro una posible solución para problemas energéticos en el país. Al finalizar se hacen recomendaciones para futuros dispositivos con base en las observaciones hechas a lo largo del desarrollo del proyecto.

Este proyecto tuvo como objetivo diseñar y construir un dispositivo hidráulico aplicando el principio de funcionamiento de un dinamómetro de motor, para medir potencia en motores de combustión y/o eléctricos, destinado a los estudiantes del Programa de Ingeniería Mecánica y a toda la comunidad académica de la Universidad de Córdoba; lo que a su vez se convierte en una herramienta que permite realizar pruebas como parte del componente práctico en el proceso enseñanza-aprendizaje. El dispositivo se desarrolló con base en las especificaciones técnicas de la bomba hidráulica como parámetros de entrada, entre los que se encuentran rpm mínimas y máximas, presión de trabajo de la bomba y desplazamiento cúbico por revolución. Igualmente se usó el software de diseño “SOLIDWORKS” para hacer un análisis estructural del chasis del dispositivo por medio de simulaciones y finalmente se llevó a cabo la construcción y posterior validación mediante ensayos experimentales y curvas de desempeño de los motores dados por el fabricante. La construcción del banco hidráulico nos permitió realizar pruebas de medición de potencia a un motor estacionario portátil comúnmente comercializado en la ciudad de Montería de 4.100 W, con velocidad de rotación máxima de 3600 rpm, arrojando un error relativo de 6,76%. El presente documento está dividido en 6 capítulos en el cual se indica cada uno de los procesos que llevaron al diseño y a la construcción del dispositivo alcanzando así cada uno de los objetivos expuestos inicialmente.

El presente proyecto realiza el diseño y construcción de un molino de bolas con el objetivo de brindar al laboratorio de Materiales y Catálisis de la Universidad de Córdoba, una solución funcional y rápida al proceso de pulverización manual de arcilla seca que venían efectuando, para fines de ser usada en la realización de prácticas de caracterización. Esta solución se desarrolló mediante la ejecución de tres etapas encaminadas hacia la ejecución de los objetivos planteados. En una primera etapa se logró obtener los parámetros iniciales mediante entrevistas realizadas al coordinador del laboratorio de Materiales y Catálisis de la Universidad de Córdoba con el fin de definir las especificaciones de entrada y salida del diseño. La segunda etapa consistió en hacer uso de la revisión literaria necesaria para lograr diseñar los elementos mecánicos y determinar los parámetros de operación que componen el molino de bolas. Finalmente se llevó a cabo la construcción y posterior prueba funcional del prototipo mediante ensayos experimentales. Con la construcción del dispositivo se logró minimizar los tiempos de producción de arcilla pulverizada en un 98.5% con respecto a la proceso manual empleado en el laboratorio de Materiales y Catálisis de la Universidad de Córdoba, además de ello duplicó la cantidad de material pulverizado, logrando así aumentar la realización de prácticas de caracterización de arcilla en el laboratorio de Materiales y Catálisis de la Universidad de Córdoba 15 ensayos más de lo habitual, llegando a un total de 20 ensayos por periodo académico. Este proyecto se desarrolló logrando el cumplimiento de los objetivos planteados de manera exitosa, realizando una contribución a la comunidad universitaria e incentivando a nuevas investigaciones en lo que a la arcilla se refiere.

El proyecto que a continuación se describe tiene como fin brindar a la comunidad científica y universitaria una solución óptima y rápida al proceso de producción de combustibles de tipo biológico para así dar omisión a las energías de origen fósil que consigo acarrean el deterioro ambiental. Esta solución se desarrolla mediante una planeación, un diseño, una construcción y una posterior prueba experimental de un prototipo de reactor tipo batch a escala laboratorio para la producción de biodiesel a partir de aceites vegetales. El anterior dispositivo tiene el fin de minimizar los tiempos de producción de biodiesel y además de ello aumentar la cantidad de combustible significativamente en una relación de aproximadamente 120 veces más que lo producido en un laboratorio de biocombustibles. Además de ello se pretende que con este dispositivo a escala de laboratorio se dé inicio a una producción industrial mediante la elaboración de un equipo de una capacidad considerablemente mayor a la plasmada en este proyecto. Este documento posee seis capítulos donde se detalla las etapas y fases del proyecto, a continuación se da paso a una breve descripción: En el primer capítulo se describe las generalidades del proyecto y todo lo que comprende a la información global de este como la descripción y planteamiento del problema, una justificación, objetivos y un marco referencial que contiene información concisa y necesaria para conocer el proyecto como tal. Para el segundo capítulo se desarrolla el contenido metodológico del proyecto donde se describe cada fase y sus respectivas actividades. Luego para el tercer capítulo se da paso al diseño del reactor tipo batch para la producción de biodiesel. En este capítulo se desarrolla el proceso de selección del material, búsqueda de espesores mínimos de lámina, diseño y selección de elementos mecánicos como ejes, acoples, agitadores y otros elementos que conciernen a este proyecto. Posteriormente se da paso al capítulo cuatro, en este se describe la construcción del reactor tipo batch para la producción de biodiesel y el ensamble de los subsistemas que conciernen a este dispositivo. Se tiene el capítulo seis donde se da cabida a la descripción tanto económica como de tiempo que implico este proyecto. Por último se tiene el análisis de resultados y las conclusiones del proyecto a ejecutar, como capítulo 7. Este proyecto se dio ejecución logrando así los objetivos planteados en la parte inicial de este, de manera exitosa consiguiendo dar un aporte a la comunidad científica y universitaria para nuevas investigaciones en lo que combustibles se hace alusión.

El presente proyecto de investigación tuvo como finalidad realizar, bajo criterios de diseño de máquina, el diseño y la construcción de un prototipo mecánico para desarraigar plantas de yuca, buscando con ello disminuir el esfuerzo físico, el tiempo de extracción y la cantidad de daño que sufre el tubérculo en el proceso. Para cumplir con los objetivos planteados, se siguió una metodología en la que primero se analizaron los antecedentes para conocer los métodos tradicionales que se utilizan para esta labor, luego se hicieron pruebas para determinar la fuerza máxima que se necesita para arrancar matas de yuca en la zona estipulada y se determinaron los parámetros físicos del prototipo considerando el tipo de trabajo que se iba a realizar, teniendo estos parámetros se seleccionaron los materiales más adecuados para la construcción, y con la ayuda del software CAD SOLIDWORKS® 2015 se realizaron varios modelos y se seleccionó el que presentaba mejores característica para la labor. Siguiendo con lo anterior, se realizaron los cálculos de cada una de las piezas y por medio de una representación esquemática se procedió a la construcción y el ensamblé de cada una de estas. Al terminar la construcción del prototipo se llevó a cabo la evaluación y validación de este, con el fin de observar el desempeño del dispositivo en los diferentes suelos, por último, se realizaron las conclusiones con base a los objetivos planteados.

El presente proyecto tuvo como objetivo diseñar y construir un prototipo de carácter académico para realizar ensayos de velocidad crítica, en ejes de sección uniforme, como una estrategia de aprendizaje en el área de diseñó del programa de ingeniería mecánica de la Universidad de Córdoba; lo que a su vez, se convierte en una alternativa económica para que otras universidades de la región, las cuales ofertan el programa de ingeniería mecánica fortalezcan sus procesos de aprendizaje por medio de este tipo de prácticas. El prototipo se desarrolló con base en modelos comerciales, fabricados por compañías extranjeras y por prototipos construidos en otras universidades del país. Para este diseño se tuvo en cuenta la teoría de velocidad crítica en ejes, rodamientos y elementos de sujeción (tornillos y pernos) plasmados en el libro “Diseño en ingeniería mecánica de Shigley” de igual manera se utilizó un software de diseño “Solidworks” para la realización de simulaciones estáticas de carga y frecuencia. La validación se realizó comparando los datos entregados por el vibrómetro y tacómetro, a cierta frecuencia, con el resultado del cálculo teórico. El presente documento cuenta con 6 capítulos en donde se expone cada una de las etapas que llevaron a la construcción del prototipo logrando asi los objetivos planteados inicialmente y aportando nuevas herramientas de enseñanza las cuales podrán ser usadas como base en futuras investigaciones.

En este trabajo de grado se diseñó y construyó un reactor de pirolisis a escala de laboratorio para la obtención de carbón activado y su posterior estudio, a partir de conceptos de diseño de máquinas y transferencia de calor. El proceso de producción consta de dos etapas, la primera llamada carbonización donde la materia prima es expuesta a un calentamiento gradual en un intervalo de tiempo que hace posible obtener un producto con alto contenido de carbón, el cual posteriormente es sometido a un proceso de activación física, utilizando vapor de agua como agente activador, aumentando de esta forma, la porosidad inicial del producto. Para la validación de este equipo se realizaron 5 pruebas en las cuales se variaron condiciones como temperatura de trabajo, tiempo de carbonización y tiempo de activación, para estudiar cómo afectan estos parámetros a las características finales del carbón activado. En este orden de ideas se utilizó la prueba de adsorción de azul de metileno a una longitud de onda de 610 nanómetros, variando la concentración de las disoluciones donde será agitado cada una de las muestras de carbón activado, también se utilizó el concepto de isoterma lineal de Langmuir para definir constantes como capacidad y velocidad de adsorción. En los análisis se encontraron que a medida que aumenta la temperatura y el tiempo de activación, de la misma forma lo hace la capacidad de adsorción donde encontraron valores de hasta 900 miligramos de adsorbato por cada gramo de este en la disolución. Cabe resaltar que como materia base para los procesos se utilizó grano de caucho reciclado (GCR), esto como alternativa para un manejo de estos residuos que se convierten en un problema medio ambiental.

La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol. Para captar la radiación solar se utilizan paneles solares situados sobre cubiertas o sobre el suelo. Estos pueden ser fijos o estar situados sobre seguidores solares, teniendo en cuenta que la potencia y orientación de la radiación solar varía según el día del año, la hora, las condiciones atmosféricas y la latitud del lugar; la energía solar obtenida por paneles situados sobre seguidores solares es superior a la obtenida por paneles fijos. (Lanzuela, 2010) De acuerdo a lo anterior este proyecto tiene como objetivo el diseño y construcción de un seguidor solar en dos ejes para aumentar el rendimiento energético del panel utilizado en un sistema de bombeo fotovoltaico, este se desarrolló a partir de una planificación, un diseño conceptual y su simulación, la construcción y finalmente una prueba experimental del prototipo en el lugar de instalación. En primera instancia se dimensionó el sistema de bombeo fotovoltaico y se establecieron las variables que afectan el proceso de diseño del seguidor, considerando los estudios de radiación en la región, los lineamientos de la bibliografía existente y la experiencia en el tema de los investigadores. En esta etapa se identificaron las características de los componentes de sistema de bombeo y del lugar de instalación que influyen de manera directa en el diseño del seguidor. Una vez establecidos los parámetros para el funcionamiento del seguidor se elaboró un diseño conceptual y se hizo una simulación de elementos finitos en el software SolidWorks para validar el diseño. Finalmente se procedió a la construcción y puesta a punto del prototipo para integrarlo al sistema de bombeo fotovoltaico y analizar su rendimiento energético. Como resultado se obtuvo un seguidor solar activo en dos ejes, que es óptimo en aspectos tales como la simplicidad y robustez mecánica. Este sigue el sol de forma autónoma utilizando una configuración de sensores que detectan la intensidad de la luz solar; el movimiento se realiza por medio de actuadores electromecánicos. En el panorama de rendimiento el sistema de bombeo fotovoltaico alcanzó un aumento general bajo distintas condiciones y se demostró que resulta adecuado como alimentación para la aplicación.

La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol. Para captar la radiación solar se utilizan paneles solares situados sobre cubiertas o sobre el suelo. Estos pueden ser fijos o estar situados sobre seguidores solares, teniendo en cuenta que la potencia y orientación de la radiación solar varía según el día del año, la hora, las condiciones atmosféricas y la latitud del lugar; la energía solar obtenida por paneles situados sobre seguidores solares es superior a la obtenida por paneles fijos. (Lanzuela, 2010) De acuerdo a lo anterior este proyecto tiene como objetivo el diseño y construcción de un seguidor solar en dos ejes para aumentar el rendimiento energético del panel utilizado en un sistema de bombeo fotovoltaico, este se desarrolló a partir de una planificación, un diseño conceptual y su simulación, la construcción y finalmente una prueba experimental del prototipo en el lugar de instalación. En primera instancia se dimensionó el sistema de bombeo fotovoltaico y se establecieron las variables que afectan el proceso de diseño del seguidor, considerando los estudios de radiación en la región, los lineamientos de la bibliografía existente y la experiencia en el tema de los investigadores. En esta etapa se identificaron las características de los componentes de sistema de bombeo y del lugar de instalación que influyen de manera directa en el diseño del seguidor. Una vez establecidos los parámetros para el funcionamiento del seguidor se elaboró un diseño conceptual y se hizo una simulación de elementos finitos en el software SolidWorks para validar el diseño. Finalmente se procedió a la construcción y puesta a punto del prototipo para integrarlo al sistema de bombeo fotovoltaico y analizar su rendimiento energético. Como resultado se obtuvo un seguidor solar activo en dos ejes, que es óptimo en aspectos tales como la simplicidad y robustez mecánica. Este sigue el sol de forma autónoma utilizando una configuración de sensores que detectan la intensidad de la luz solar; el movimiento se realiza por medio de actuadores electromecánicos. En el panorama de rendimiento el sistema de bombeo fotovoltaico alcanzó un aumento general bajo distintas condiciones y se demostró que resulta adecuado como alimentación para la aplicación.

Ante la disminución continua de los recursos energéticos no renovables, en los últimos años surge la necesidad de buscar nuevas tecnologías las cuales permitan aprovechar los recursos energéticos amigables con el medio ambiente y así disminuir los problemas ambientales que trae consigo la producción de energía por medio de uso de combustibles fósiles. Colombia y especialmente el departamento de Córdoba por su posición geográfica, se encuentra en un sitio privilegiado para el aprovechamiento de los recursos renovables de energía, principalmente la energía solar, pues es un recurso que se encuentra disponible en todo el transcurso del año en gran proporción y con poca inestabilidad. Dentro de las aplicaciones de la energía solar se encuentra la producción de frío. En el presente trabajo se diseñó y construyó un prototipo de un sistema de refrigeración por absorción intermitente el cual funciona solamente con la energía solar, esto lo hace idóneo para la conservación de frutas tropicales que se producen en zonas del departamento de Córdoba que no se encuentran conectadas a las redes de fluido eléctrico. Para esto se hizo una investigación de las condiciones de radiación solar en el departamento, también se consultó cuáles eran las frutas de mayor producción en el departamento así como las propiedades de conservación de estas. Con estos datos de entrada se diseñaron, construyeron y ensamblaron las diferentes partes del prototipo para luego realizar ajustes y ponerlo en funcionamiento. Pero debido a diferentes complicaciones durante la construcción y la puesta en funcionamiento no fue posible alcanzar las temperaturas de diseño, aunque se alcanzaron a registrar temperaturas de 15°C en el evaporador, y un coeficiente de desempeño (COP) real de 0,35 en comparación al teórico que se calculó en 0,5.