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Congruencia espacial entre oferta, demanda y beneficio de servicios ecosistémicos en cinco comunas del Área Metropolitana de Concepción.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a en Conservación de Recursos Naturales.El Área Metropolitana de Concepción (AMC) ha experimentado un crecimiento poblacional acelerado en las últimas décadas, impulsando la expansión urbana sobre coberturas naturales y seminaturales. Este crecimiento ha resultado en la pérdida de biodiversidad y la degradación de procesos ecológicos y servicios ecosistémicos. Estos procesos han llevado a la necesidad de comprender la congruencia espacial entre oferta, demanda y área de beneficio de servicios ecosistémicos para una adecuada planificación territorial y gestión ambiental sostenible. Este estudio analiza la relación espacial entre la oferta de servicios ecosistémicos demandados y su área de beneficio en cinco comunas del AMC. Para ello, se utilizaron herramientas SIG para espacializar la oferta y beneficio de los servicios ecosistémicos. La congruencia espacial fue evaluada mediante las tipologías de relaciones espaciales de servicios ecosistémicos. Los resultados revelan que, a medida que aumenta la ruralidad, la tipología más frecuente es el transporte de productos. Esto refleja una distribución desigual de aquellos servicios, ya que estas comunas dependen de otras para el suministro de alimento y agua. Además, se identificaron diferentes tipologías predominantes: direccional con dirección de impacto predominante en los servicios de regulación, direccional con dirección de uso predominante en los servicios culturales y de aprovisionamiento, además del transporte de productos. Estos hallazgos son fundamentales para la planificación del paisaje y la toma de decisiones en gestión ambiental.The Metropolitan Area of Concepción (MCA) has experienced accelerated population growth in recent decades, driving urban sprawl over natural and semi natural land cover. This growth has resulted in the loss of biodiversity and the degradation of ecological processes and ecosystem services. These processes have led to the need to understand the spatial congruence between supply, demand and area of benefit of ecosystem services for proper territorial planning and sustainable environmental management. This study analyses the spatial relationship between the supply of ecosystem services demanded and their area of benefit in five municipalities of the MCA. For this purpose, a GIS tool was used to spatialize the supply and benefit of ecosystem services. Spatial congruence was assessed using the Types of Spatial Relations of ecosystem services. The results reveal that, as rurality increases, the most frequent typology is the transport of commodities. This reflects an unequal distribution of those services, as these municipalities depend on others for food and water supply. In addition, different predominant typologies were identified: directional with a predominant impact direction on regulating services, directional with a predominant use direction on cultural and provisioning services, in addition to transport of commodities These findings are fundamental for landscape planning and environmental management decision-making.Facultad de Ciencias ForestalesDepartamento de Manejo de Bosques y Medio AmbienteConcepció
Generación de energía y captura de CO2 en plantas térmicas con incorporación de celdas de combustible.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Mecánico/a.En el presente informe se estudia la integración de celdas de combustible de carbonato fundido en plantas termoeléctricas, con el objetivo de evaluar su impacto en la eficiencia global del sistema y su potencial en la mitigación de gases de efecto invernadero, particularmente el dióxido de carbono. Se analiza el efecto de diversos parámetros técnicos involucrados en la integración, tales como factores de utilización, condiciones de operación, tipo de combustible de alimentación y su sinergia con tecnologías de captura de carbono. Asimismo, se identifican las principales causas que limitan la vida útil de las celdas en la actualidad.
Como alternativa para la modernización de plantas existentes, se propone la instalación de una celda de carbonato fundido a la salida del generador de vapor de recuperación en un ciclo combinado. Adicionalmente, se incorpora una cámara de combustión alimentada con oxígeno puro, con el objetivo de obtener una corriente de gases a la salida de la planta compuesta principalmente por vapor de agua y dióxido de carbono, facilitando así el almacenamiento de carbono. Esta configuración permite una captura de carbono del 79.2%, sin modificar el ciclo térmico original. Además, resultados muestran una reducción de aproximadamente 5 puntos porcentuales en la eficiencia neta respecto al caso base y un consumo de energía para la captura de carbono de 2.1 MJ/ kg de 2 capturado. Estos resultados evidencian una competitividad energética superior frente a tecnologías de captura convencionales, las cuales presentan mayores penalizaciones en la eficiencia total de la planta.
Finalmente, se llevó a cabo una evaluación económica mediante un enfoque bottom-up para estimar el costo de la electricidad (COE) y el costo de carbono evitado (CCA). La solución propuesta obtuvo como resultados un COE de 63.56 /Tonelada de 2, posicionando a la celda MCFC como una alternativa tecnológicamente viable y económicamente atractiva, sujeta a mejoras en su grado de madurez y confiabilidad operacional.This report examines the integration of molten carbonate fuel cells (MCFC) in thermal power plants, with the objective of assessing their impact on overall system efficiency and their potential in mitigating greenhouse gas emissions, particularly carbon dioxide. The analysis considers the effect of various technical parameters involved in integration, such as utilization factors, operating conditions, type of feed fuel, and its synergy with carbon capture technologies. Additionally, the main factors currently limiting the service life of these cells are identified.
As an alternative for the modernization of existing plants, the installation of a molten carbonate fuel cell at the outlet of the heat recovery steam generator in a combined cycle is proposed. Furthermore, an oxygen-fired combustion chamber is integrated to achieve an exhaust gas stream mainly composed of water vapor and carbon dioxide, thereby facilitating carbon storage. This configuration enables a carbon capture rate of 79.2% without modifying the original thermal cycle. Moreover, the results indicate a reduction of approximately 5 percentage points in net efficiency compared to the base case and an energy consumption for carbon capture of 2.1 MJ/kg of captured 2. These results demonstrate superior energy competitiveness compared to conventional capture technologies, which typically impose greater penalties on overall plant efficiency.
Finally, an economic evaluation was carried out using a bottom-up approach to estimate the cost of electricity (COE) and the cost of carbon avoided (CCA). The proposed solution yielded a COE of 81.59 per ton of 2, positioning the MCFC as a technologically feasible and economically attractive alternative, provided improvements in its maturity and operational reliability are achieved.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería MecánicaConcepció
Percepción de la calidad del servicio en el sistema de salud mediante análisis de opinión en bases de datos disponibles en la web.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Biomédico.El presente trabajo tuvo como objetivo analizar la percepción de la calidad del servicio de salud en Chile a partir de opiniones de usuarios recopiladas en plataformas públicas en línea, utilizando técnicas de Procesamiento de Lenguaje Natural (PLN) y aprendizaje automático. La motivación principal radica en la falta de métodos automatizados de análisis de opinión en el contexto chileno, en contraste con la creciente disponibilidad de comentarios públicos en plataformas digitales. A través de web crawling automatizado, se recolectaron más de 2.000 opiniones de seis hospitales públicos y seis clínicas privadas, seleccionadas en base a criterios de tamaño poblacional y distribución geográfica.
Posteriormente, los textos fueron sometidos a un exhaustivo proceso de preprocesamiento, incluyendo la eliminación de acentos, normalización, tokenización y vectorización, para garantizar su correcta interpretación por los modelos analíticos. Para la clasificación de sentimientos, se implementaron tres algoritmos supervisados: Naive Bayes, Máquina de Vectores de Soporte (SVM) y una Red Neuronal Simple, utilizando la calificación numérica adjunta a cada opinión como criterio de etiquetado. Se decidió eliminar la clase neutra debido a su escasa representación, transformando el problema en una clasificación binaria entre sentimientos positivos y negativos. Los resultados mostraron que Naive Bayes obtuvo el mejor desempeño en hospitales, mientras que SVM lideró en clínicas, alineándose en parte con lo reportado en la literatura especializada.
En la segunda etapa, se aplicaron métodos de modelado de tópicos mediante aprendizaje no supervisado, utilizando Latent Dirichlet Allocation (LDA) y Factorización de Matrices No Negativas (FMN). Ambos enfoques permitieron identificar patrones temáticos recurrentes en las opiniones, tales como tiempos de espera, trato del personal y calidad de la atención, siendo FMN el que logró una mejor definición y segmentación de los tópicos, especialmente en los subconjuntos de opiniones negativas.
En conjunto, los resultados obtenidos evidencian que el uso de técnicas de PLN y machine learning puede automatizar de manera efectiva el análisis de la percepción ciudadana sobre el sistema de salud, proporcionando información valiosa para la mejora continua del servicio. Asimismo, el algoritmo desarrollado presenta potencial para ser implementado en sistemas de monitoreo en tiempo real, permitiendo a las instituciones de salud detectar tendencias en la opinión de los usuarios de manera temprana y oportuna, favoreciendo la toma de decisiones basada en evidencia.This work aimed to analyze the perception of healthcare service quality in Chile based on user opinions collected from public online platforms, utilizing Natural Language Processing (NLP) techniques and machine learning. The primary motivation lies in the lack of automated opinion analysis methods in the Chilean context, despite the increasing availability of public comments on digital platforms. Through automated web crawling, more than 2.000 opinions were collected from six public hospitals and six private clinics, selected based on population size and geographical distribution criteria.
The texts underwent an extensive preprocessing phase, including accent removal, normalization, tokenization, and vectorization, to ensure their correct interpretation by the analytical models. For sentiment classification, three supervised algorithms were implemented: Naive Bayes, Support Vector Machine (SVM), and a Simple Neural Network, using the numerical rating associated with each opinion as a labeling criterion. Due to its low representation, the neutral class was eliminated, transforming the problem into a binary classification between positive and negative sentiments. The results showed that Naive Bayes achieved the best performance in hospitals, while SVM outperformed the other models in clinics, partially aligning with findings reported in the literature.
In the second stage, topic modeling techniques based on unsupervised learning were applied, using Latent Dirichlet Allocation (LDA) and Non-negative Matrix Factorization (NMF). Both approaches enabled the identification of recurring thematic patterns in the opinions, such as waiting times, staff treatment, and quality of care, with NMF achieving a better definition and segmentation of topics, especially among negative opinions.
Overall, the results demonstrate that applying NLP and machine learning techniques can effectively automate the analysis of public perception of the healthcare system, providing valuable information for continuous service improvement. Furthermore, the developed algorithm shows potential for real-time monitoring applications, allowing healthcare institutions to detect emerging trends in user opinions in a timely manner and to support evidence-based decision-making.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería EléctricaConcepció
Protocolo de modelamiento estructural 3d de fallas mayores para proyectos mineros.
No full textTesis presentada para optar al título de Geólogo/a.Este estudio establece un protocolo metodológico para la generación y actualización de modelos estructurales 3D de fallas mayores en proyectos mineros, enfatizando la trazabilidad entre actualizaciones periódicas. El procedimiento incluye: revisión exhaustiva del modelo vigente; control riguroso de calidad de información estructural proveniente de diversas metodologías como mapeo superficial, fotogrametría, sondajes orientados y no orientados, y televiewer; unificación de criterios para definir fallas mayores; análisis tridimensional de estructuras existentes y nuevas; evaluación de relaciones de corte entre estructuras validadas y verificación en terreno. Los productos entregables comprenden las superficies estructurales 3D, compilación de puntos de control con sus parámetros principales, caracterización detallada de estructuras modeladas, diagramas de tendencias estructurales (estereogramas y rosetas) y secciones transversales enfocadas en zonas críticas. La metodología propuesta equilibra rigor técnico y practicidad operativa, reconociendo las limitaciones inherentes al proceso sin comprometer su aplicabilidad. El enfoque sistemático mejora la comunicación entre equipos de geotecnia y geología estructural, facilitando la integración de datos heterogéneos para generar modelos geológicos más confiables y transparentes en su fundamentación empírica.Facultad de Ciencias QuímicasDepartamento de Ciencias de la TierraConcepció
Mineros y textiles. Memorias colectivas de exobreros/as sobre la cultura sindical industrial, entre la unidad popular y la dictadura cívico-militar (Lota y Tomé, 1970-1979).
No full textTesis presentada para optar al título de Antropólogo con mención en Antropología Sociocultural.El objetivo de esta investigación es analizar las memorias colectivas de exobreros de Lota y Tomé, respecto a los cambios en la cultura sindical industrial, entre la Unidad Popular (1970-1973), y la fase terrorista de la dictadura cívico-militar (1973-1979). Siguiendo un diseño cualitativo de tipo narrativo desde el enfoque biográfico, se han desarrollado entrevistas con 8 personas de las localidades antes mencionadas, que vivieron la década de 1970 como obreros/as industriales sindicalizados/as en los rubros carbonífero y textil. Mediante la técnica de los relatos de vida, hemos podido constatar la existencia de generalidades y particularidades en los modos de recordar los eventos asociados a los sindicatos. La cultura sindical industrial habría experimentado importantes mutaciones durante el período estudiado, siendo particularmente relevante para nuestros entrevistados el proceso de su desarticulación, iniciado a partir del 11 de septiembre de 1973.Facultad de Ciencias SocialesDepartamento de AntropologíaConcepció
Evaluación de la microestructura de ingesta hedónica en modelos transgénicos de Enfermedad de Alzheimer.
No full textTesis presentada para optar al grado de Magíster en Neurobiología.Basado en estudios previos que mostraron la existencia de alteraciones del sistema de recompensa en modelos de neurodegeneración, esta tesis explora el impacto de las alteraciones en el sistema de recompensa en la microestructura del consumo de líquidos en un modelo transgénico de la Enfermedad de Alzheimer. Para este fin, fueron desarrollados y validados dos dispositivos: un lickometro fotoeléctrico y otro capacitivo, diseñados para medir parámetros como la frecuencia y duración de eventos de consumo (bouts). Estas herramientas permitieron caracterizar el patrón temporal de ingesta de sustancias hedónicas, como chocolate líquido, en ratones transgénicos APP/PS1. El análisis de la microestructura se llevó a cabo mediante scripts personalizados en Python, los cuales establecieron el patrón de consumo y segmentaron los datos en intervalos de 30 minutos para calcular métricas relacionadas con la motivación y persistencia de la conducta de ingesta. Los resultados mostraron diferencias significativas en la frecuencia de los eventos de consumo y en el tiempo promedio de duración de estos eventos, entre los grupos experimentales, lo que podría estar relacionado con alteraciones en los circuitos de recompensa, mediadas por cambios en los receptores de glicina previamente descritos en este modelo animal. Este estudio proporciona una aproximación detallada para analizar la conducta de consumo en modelos animales de la Enfermedad de Alzheimer, resaltando su potencial como herramienta para la detección temprana de síntomas no cognitivos asociados a la Enfermedad de Alzheimer en animales de laboratorio.Based on previous studies that showed the existence of alterations in the reward system in neurodegeneration models this thesis explores the impact of alterations in the reward system on the microstructure of liquid consumption in transgenic models of Alzheimer’s Disease. To this end, two electronic devices were developed and validated: a photoelectric lickometer and a capacitive lickometer, designed to measure parameters such as frequency and duration of consumption events (bouts). These tools enabled the characterization of the temporal consumption patterns of hedonic substances, such as liquid chocolate, in APP/PS1 transgenic mice. The microstructural analysis was conducted using custom Python scripts, which established the consumption pattern and segmented the data into 30-minute intervals to calculate metrics related to the motivation and persistence of ingestive behavior. The results revealed significant differences in the frequency of bouts and average bout time, between experimental groups, suggesting alterations in reward circuits, mediated by changes in glycine receptors previously described in this animal model. This study provides a detailed approach to analyzing consumption behavior in animal models of Alzheimer’s Disease, highlighting its potential as a tool for the early detection of non-cognitive symptoms associated with Alzheimer’s Disease in laboratory animals.ANID, Proyecto Fondecyt N° 1221080.Facultad de Ciencias BiológicasDepartamento de FisiologíaConcepció
Guía ilustrada de algas marinas comunes de la región del Biobío.
No full textTesis presentada para optar al título de Biólogo/a Marino/a.Chile es un país que posee una extensa costa, en ella se ve representada una alta biodiversidad marina que a menudo es desconocida por gran parte de la comunidad. Dentro de esta biodiversidad podemos encontrar a las algas marinas, que desempeñan un papel fundamental tanto en el equilibrio de los ecosistemas como en diversos aspectos de nuestra vida cotidiana. En este trabajo se elaboró una guía ilustrada de algas comunes de la Región del Biobío la cual tiene como objetivo ser utilizada por estudiantes (y público general) con el fin de aprender y reconocer la flora marina de la región. Para llevar adelante este objetivo, se realizó en primer lugar la evaluación del nivel de conocimiento que existe en estudiantes de enseñanza media y universitarios (primer año) sobre la flora marina, para lo cual se llevó a cabo una convocatoria abierta para participar de una encuesta, en la que se evaluó el interés, la percepción y el conocimiento de los estudiantes sobre la flora marina de la región del Biobío. En conjunto con la encuesta se desarrolló el material ilustrativo diseñado para promover el reconocimiento de las diversas especies de algas marinas que habitan en la región del Biobío. Este material incluyó 31 especies divididas en: 17 rojas, 9 pardas y 5 verdes. Para ratificar que las ilustraciones eran representativas, se llevó a cabo un testeo de las ilustraciones obteniendo un 80% de aprobación en promedio. Las encuestas demostraron que la mayoría de los estudiantes conoce “poco” o “nada” respecto de las algas marinas; en contraste con la desinformación, los estudiantes reconocen que son un grupo de suma importancia. Los resultados indicaron que existen discrepancia en la percepción de las algas marinas siendo en universitarios mayormente positivas (como que les gusta verlas en la playa) versus los escolares donde predominaron percepciones negativas hacia su olor y repudio al tacto. Finalmente, se realizó un reconocimiento de especies comunes mediante la proyección de fotografías, donde la especie más reconocida fue Lessonia spicata o “Huiro Negro”. La información recopilada en este estudio enfatiza la importancia de generar materiales educativos accesibles que permitan reducir la brecha de conocimiento sobre la biodiversidad de la Flora Marina de nuestra región y presenta un material ilustrado para su amplio uso en nuestro país.Chile is a country with an extensive coastline, represented by a high marine biodiversity, which is often unknown by most of the people. Within this biodiversity we can find marine algae, which play a fundamental role both in the ecosystems balance and in various aspects of our daily lives. In this work an illustrated guide of common algae of the Biobío Region was elaborated with the objective of being used by students (and the general public) to learn and recognize the marine flora of the region. To carry out this objective, the first step was to evaluate the level of knowledge in high school and university students (first year) about marine flora, for which an open call was made to participate in a survey, in which the interest, perception and knowledge of students about the marine flora of the Biobío Region was evaluated. In addition to the survey, illustrative material designed to promote the recognition of the various species of marine algae that inhabit the Biobío region was developed. This material included 30 species divided into: 16 red, 9 brown and 5 green. To determine that the illustrations were representative, an illustrations test was carried out, obtaining an average of 80% approval. The surveys showed that most students know “little” or “nothing” about seaweeds; in contrast to the misinformation, students recognize that they are an extremely important group. The results indicated that there is a discrepancy in the perception of seaweeds, with university students being mostly positive (as they like to see them on the beach) versus school students where negative perceptions of their smell and repulsion to touch them predominated. Finally, a recognition of common species was carried out through the projection of photographs, where the most recognized species was Lessonia spicata or “Huiro Negro”. The information gathered in this study emphasizes the importance of generating accessible educational materials to reduce the knowledge gap about the biodiversity of the marine flora of our region and presents illustrated material for widespread use in our country.Facultad de Ciencias Naturales y OceanográficasDepartamento de OceanografíaConcepció
Elemental abundances of the globular cluster Djorg 2. Unvealing multiple population features based on light and heavy elements as part of the bulge Cluster APOgee Survey(CAPOS).
No full textTesis presentada para optar al grado de Magíster en Astronomía.Este estudio presenta determinaciones detalladas de abundancias elementales en el cúmulo globular de bulbo de metalicidad intermedia Djorg 2, a partir de espectros en el infrarrojo cercano de alta resolución (R ∼ 22 500) de seis miembros obtenidos mediante CAPOS: el bulge Cluster APOgee Survey. CAPOS está enfocado en el estudio de cúmulos ubicados en el bulbo galáctico, utilizando el instrumento APOGEE-2S como parte del Sloan Digital Sky Survey IV (SDSS-IV).
Este trabajo se llevó a cabo con el objetivo de explorar químicamente este cúmulo, que ha sido escasamente estudiado, y de analizarlo por primera vez utilizando el código BACCHUS, con el objetivo principal de derivar abundancias químicas promedio para distintas especies e investigar la presencia de poblaciones estelares múltiples.
Se empleó el código BACCHUS (Brussels Automatic Code for Characterizing High accUracy Spectra) para obtener abundancias línea a línea de una variedad de especies químicas, incluyendo elementos α (O, Mg, Si, Ca y Ni), elementos livianos (C, N), el elemento impar-Al (Al), un elemento del proceso-s (Ce) y elementos del pico del hierro (Fe, Ti). Se determinó una metalicidad promedio de [Fe/H] =–1.04 ± 0.06, sin indicios de dispersión intrínseca. Los valores promedio obtenidos para los otros elementos, junto con sus desviaciones estándar, son: [C / Fe] =-0.35 ± 0.18, [N / Fe] = 0.38 ± 0.40, [O / Fe] = 0.22 ± 0.18, [Mg / Fe] = 0.38 ± 0.05, [Al / Fe] = 0.32 ±0.15, [Ca / Fe] = 0.21 ± 0.10, [Si / Fe] = 0.53 ± 0.07, [Ce/Fe] = +0.00 ± 0.06, [Ti/Fe] = +0.12 ± 0.08 and [Ni/Fe] = +0.09 ± 0.06.
El enriquecimiento característico en elementos α de Djorg 2 sigue la tendencia observada en otros cúmulos globulares ricos en metales. Se identificó evidencia de dispersión intrínseca en C, N y O, las cuales además presentan las anticorrelaciones C:N y N:O típicas de los cúmulos globulares. No se encontró variación intrínseca en Ce, y en particular, no se observó correlación entre este elemento y N o Al. Encontramos que Djorg 2 se mueve en una órbita muy elongada y achatada, permaneciendo siempre dentro del bulbo y sin alejarse en altitud por encima del plano galáctico. Además, se desplaza en dirección retrógrada (opuesta a la rotación de la galaxia) y no se encuentra atrapado por la barra galáctica.This study presents detailed elemental abundances in the intermediate metallicity bulge globular cluster Djorg 2, based on high-resolution near-infrared spectra of 6 (R ∼ 22 500) members obtained through CAPOS: the bulge Cluster APOgee Survey. CAPOS focuses CAPOS is focuses on the study of clusters within the Galactic Bulge, using the APOGEE-2S as part of the Sloan Digital Sky Survey IV (SDSS-IV).
This study is undertaken to explore chemically this poorly studied cluster and to analyse it for the first time using BACCHUS, with the main objective of deriving mean chemical abundances for a number of species and investigating the occurrence of multiple populations. We employed the BACCHUS (Brussels Automatic Code for Characterizing High accUracy Spectra) code to provide line by-line elemental abundances of a variety of species, including α-elements ( O, Mg, Si, Ca and Ti), light-elements (C, N) the odd-Z element Al, s-process element (Ce) and iron-peak elements (Fe, Ni).We found an average metallicity of [Fe/H] =-1.04. ± 0.06, with no indication of an intrinsic spread. The mean values for the other elements and their standard deviations are: [C / Fe] =-0.35 ± 0.18, [N / Fe] = 0.38 ± 0.40, [O / Fe] = 0.22 ± 0.18, [Mg / Fe] = 0.38 ± 0.05, [Al / Fe] = 0.32 ±0.15, [Ca / Fe] = 0.21 ± 0.10, [Si / Fe] = 0.53 ± 0.07, [Ce/Fe] = +0.00 ± 0.06, [Ti/Fe] = +0.12 ± 0.08 and [Ni/Fe] = +0.09 ± 0.06 .
The typical α-element enrichment in Djorg2 follows the trend of other metal-rich GCs. We f ind evidence for intrinsic spreads in C, N and O, which furthermore show the C:N and N:O anticorrelations which are the typical. Ce shows no intrinsic variation; in particular no correlation with N or Al. We find that Djorg 2 moves in a very elongated and flat orbit, always staying inside the bulge and not moving far away in altitude above the galactic plane. Moreover, it moves in a retrograde direction (backwards to the rotation of the galaxy) and is not trapped by the galactic bar.ANID, Fondecyt N°1220264Facultad de Ciencias Físicas y MatemáticasDepartamento de AstronomíaConcepció
Efecto del enfriamiento de escorias en la recuperación de cobre por flotación.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Metalúrgico/a.Se estudió la factibilidad técnica y económica de implementar el enfriamiento de escorias de cobre provenientes de etapas de conversión, sustituyéndolo por enfriamiento en tazas, tanto en su variante natural como combinada. Para ello, se caracterizó la escoria mediante análisis químico y mineralógico, pruebas de dureza y ensayos de flotación. En estos ensayos, se acondicionó la celda durante cinco minutos y se operó durante doce minutos a 6 L/min de aire y 30 % de sólidos, aplicando dosis de planta, media y baja relación de colectores para evaluar la recuperación de metal valioso, así como la ley y la recuperación en peso.
Posteriormente, se desarrolló un modelo en MATLAB basado en la geometría de la taza y en las propiedades de la escoria (, , ). En la primera fase, se simuló el enfriamiento natural por aire y radiación en las aristas, y en la segunda, el enfriamiento forzado con agua en la superficie. Mediante análisis FEA y una animación GIF, se determinó que el tiempo óptimo de enfriamiento fue de 58 horas (seis horas a temperatura ambiente y 52 horas con agua), con caudales de 3,79 L/min para un llenado del 40 % y de 4,31 L/min para un llenado del 66,9 %, procesando 2 880 t de escoria por día y requiriendo 78 tazas por ciclo. El modelo también validó un coeficiente de transferencia de calor natural K = 15 W/m²·K y demostró que la taza de mayor volumen (700 ft³ en Caletones frente a 495 ft³ en Altonorte) removía más calor en los niveles de llenado simulados.
Finalmente, la evaluación económica arrojó un VAN de 27 169 833 USD, una TIR del 22 % y un período de recuperación de cuatro años, considerando la inversión en 110 tazas, un costo de mantención anual del 10 % y proyecciones del precio del cobre en USD para ajustar la rentabilidad del proyecto. Este análisis integral permite visualizar con mayor claridad la viabilidad y el impacto potencial de la implementación del nuevo sistema de enfriamiento en la operación.The technical and economic feasibility of implementing the cooling of copper slags from conversion stages was studied, replacing the current method with cooling in pots, both in its natural and combined variants. For this purpose, the slag was characterized through chemical and mineralogical analysis, hardness tests, and flotation assays. In these tests, the cell was conditioned for five minutes and operated for twelve minutes at 6 L/min of air and 30% solids, applying plant, medium, and low collector ratios to evaluate the recovery of valuable metal, as well as grade and weight recovery.
Subsequently, a MATLAB model was developed based on the geometry of the pot and the properties of the slag (, , ). In the first phase, natural cooling by air and radiation at the edges was simulated, and in the second phase, forced cooling with water on the surface. Through FEA analysis and a GIF animation, it was determined that the optimal cooling time was 58 hours (six hours at ambient temperature and 52 hours with water), with flow rates of 3.79 L/min for 40% filling and 4.31 L/min for 66.9% filling, processing 2,880 t of slag per day and requiring 78 pots per cycle. The model also validated a natural heat transfer coefficient K = 15 W/m²·K and demonstrated that the larger pot (700 ft³ in Caletones versus 495 ft³ in Altonorte) removed more heat at the simulated filling levels.
Finally, the economic evaluation yielded an NPV of USD 27,169,833, an IRR of 22%, and a payback period of four years, considering the investment in 110 pots, an annual maintenance cost of 10%, and copper price projections in USD to adjust the project's profitability. This comprehensive analysis provides a clearer view of the feasibility and potential impact of implementing the new cooling system in the operation.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería MetalúrgicaConcepció
Desarrollo de un banco de experimentos para la determinación del pandeo en columnas.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Mecánico/a.El presente proyecto tiene por objetivo diseñar, construir y validar un banco de pruebas para el estudio del pandeo en columnas bajo tres condiciones de contorno: apoyos articulado-articulado, articulado empotrado y empotrado-empotrado, donde cada condición tiene un comportamiento diferente según el valor de la longitud efectiva.
Se determina que solo se pueden utilizar columnas con sección rectangular con dimensiones pequeñas, que garantizan valores de carga crítica bajos. Además, se restringe el uso de columnas esbeltas para aplicar la Fórmula de pandeo de Euler. Se define la carga de diseño del banco de 400 [] en tres puntos diferentes. Así, se decide fabricar la estructura exterior del banco con un perfil costanera de 40 ×80×15×3 [], que garantiza una alta resistencia a flexión y pandeo.
Los apoyos articulados se diseñan con una ranura triangular truncada, de base 4 [mm] y apertura máxima de 18 [mm] por su inclinación de 22°, que permite la rotación libre de la pletina. Los apoyos empotrados incorporan un perno que presiona la columna contra un bloque de acero, restringiendo su movimiento lateral y rotación. El sistema de carga asegura que las fuerzas se apliquen de forma concéntrica, facilitando la comparación con la Fórmula de Euler.
Para validar el banco, se realizan diez pruebas por cada condición de contorno, donde se alcanzó en promedio entre todas las condiciones un 86,2% de la carga teórica. Se tiene que la condición de apoyos articulados es la más cercana al valor teórico, mientras que los apoyos empotrados son los más lejanos. Asimismo, el error de experiencia múltiple para cada condición no supera el 3,5%.
Además, se realizan mediciones de la deflexión lateral sufrida por la columna una vez superada la carga crítica, donde se aprecian zonas de estabilidad previo a que ocurran deflexiones abruptas. A su vez, se pudo notar que al utilizar pletinas adquiridas en otro local comercial y que presentan defectos geométricos mayores a las pletinas ensayadas anteriormente, el valor de la carga crítica experimental disminuyó considerablemente. Por lo tanto, se deduce que la variación entre la carga teórica y la experimental se debe principalmente a las imperfecciones iniciales del material, así como a posibles desalineamientos o fricciones en el banco de ensayos.
Se realizan tres ensayos finales, donde se mide previamente el ancho, el espesor y la desviación de cada columna antes de realizar la experiencia. Luego, se determina la carga crítica y los valores de deflexión para cada condición de borde, con lo que se analiza el efecto de las imperfecciones iniciales sobre una columna articulada en ambos extremos. Se obtienen valores cercanos entre la teoría y la experiencia, que demuestra la importancia de estas imperfecciones en el análisis de pandeo.
Para aumentar la precisión de la medición de carga crítica, deflexión y las imperfecciones iniciales, se propone incluir un sistema de medición, ya sea con medidores de distancia láser, sensores ultrasónicos o sensores ópticos, siendo el último la opción más precisa.The objective of this project is to design, construct, and validate a testing bench for studying buckling in columns under three boundary conditions: pinned-pinned, pinned-fixed, and fixed-fixed. Each condition exhibits different behavior based on the effective length factor.
It was determined that only rectangular columns with small dimensions can be used to ensure low critical load values. Furthermore, the use of slender columns is restricted to apply Euler's buckling formula. A design load of 400 [] is defined for the bench, applied at three different points. Consequently, the external structure of the bench is made using a channel section of 40 ×80×15×3 [], ensuring high resistance to bending and buckling.
The pinned supports are designed with a truncated triangular groove, having a 4 [] base and a maximum opening of 18 [] at a 22° inclination, allowing free rotation of the flat plate. The fixed supports incorporate a bolt that presses the column against a steel block, restricting lateral movement and rotation. The load system ensures that forces are applied concentrically, facilitating comparisons with Euler's formula.
To validate the bench, ten tests were conducted for each boundary condition. On average, across all conditions, 86.2% of the theoretical load was achieved. The pinned support condition was the closest to the theoretical value, while the fixed support condition was the furthest. Additionally, the multiple test error for each condition did not exceed 3.5%.
Lateral deflection measurements were also taken after the critical load was surpassed, revealing stability zones prior to abrupt deflections. Furthermore, when flat plates purchased from another supplier with larger geometric defects were tested, the experimental critical load value decreased significantly. It was concluded that the variation between theoretical and experimental loads is primarily due to initial material imperfections, as well as possible misalignments or friction within the testing bench.
Three final tests were conducted, measuring the width, thickness, and deviation of each column prior to testing. The critical load and deflection values were then determined for each boundary condition, analyzing the effect of initial imperfections on a column pinned at both ends. Results showed values close to theory, highlighting the importance of these imperfections in buckling analysis.
To enhance the accuracy of measuring critical load, deflection, and initial imperfections, the inclusion of a measurement system is proposed, such as laser distance meters, ultrasonic sensors, or optical sensors, with the latter being the most precise option.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería MecánicaConcepció