Repositorio Yachay Tech (Univ. Yachay Tech)
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Ecological and comparative approach in the monitoring of pinnipeds (Mammalia: Pinnipedia) in the surroundings of the Pedro Vicente Maldonado Research Station, Antarctic
No full textMonitoring of pinnipeds around the Pedro Vicente Maldonado Scientific Station (South Shetland islands, Antarctica) was conducted between 2010 and 2014 and resumed in 2023–2024 during the austral summers, focusing on four pinniped species: Arctocephalus gazella, Leptonychotes weddellii, Hydrurga leptonyx, and Mirounga leonina. This study examined population dynamics, spatial distribution, and substrate preferences, particularly for A. gazella. The data analyzed in this study were collected through fixed-width transect surveys across 11 transects (46.8 km in 2023; 27.0 km in 2024), using direct observation and statistical tests (Wilcoxon, Kruskal-Wallis). A total of 604 pinnipeds were recorded (340 in 2023; 264 in 2024), with A. gazella (295 individuals) and M. leonina (250 individuals) being the most abundant. Despite interannual fluctuations, the analyses did not reveal significant differences in abundance between years (Wilcoxon, p > 0.05). However, A. gazella exhibited a notable increase (4.7 ind./km) in 2024. Substrate preferences varied among species, with A. gazella predominantly occupying soft substrates (χ² = 95.18, p 0,05). Sin embargo, A. gazella presentó un aumento notable (4,7 ind./km) en 2024. Las preferencias de sustrato variaron en A. gazella en su mayoría ocupó sustratos blandos (χ² = 95,18, p < 0,05), mientras que M. leonina prefirió sustratos muy blandos (χ² = 188.36, p < 0.001) en comparación a las otras especies. Hubo segregación espacial entre especies (Kruskal-Wallis, H = 8,62, p = 0,03), con A. gazella concentrada en las islas Barrientos y Robert, y H. leptonyx en la isla Torre. Los resultados obtenidos se alinean con la necesidad de un constante monitoreo de estas especies y subraya la importancia de tener en cuenta los posibles factores, como disponibilidad de alimento o condiciones climáticas, que podrían afectar a las distintas poblaciones.Biólogo/
Using laser light to tailor the morphology of Green-synthesized Nanoparticles
No full textThe study focused on the green fabrication of silver nanoparticles (AgNPs) using extract from Hibiscus sabdariffa as a natural reducing agent and aided by laser at 405 nm, 532 nm and 650 nm to control their properties. The goal of the study is to evaluate the effect of laser wavelength and silver nitrate concentration on the parameters like size, morphology and stability of nanoparticles. Characterization through UV-Vis spectroscopy confirmed successful nanoparticle synthesis, with distinct Surface Plasmon Resonance (SPR) peaks observed near 400 nm. The blue laser (405 nm) produced sharper and narrower SPR peaks, indicative of smaller and more uniformly distributed nanoparticles, while the red laser (650 nm) resulted in broader peaks, reflecting larger and more heterogeneous particles. Atomic Force Microscopy (AFM) provided detailed insights into nanoparticle size distribution and morphology. Nanoparticles synthesized with the blue laser displayed a highly uniform size distribution ranging from 42 to 77 nm where the most frequent size was the smallest. In contrast, green (532 nm) and red laser treatments exhibited broader size distributions and increased agglomeration. TEM analysis of AgNPs made with blue laser shows a right deal of agglomeration. Most of the particles are spherical with a few polyhedral shapes. Further, and the particles have a semitransparent coating of anthocyanin. The blue laser controls the size distribution and morphology by favoring nucleation to growth throughout the synthesis. FTIR analysis identified functional groups on nanoparticle surfaces, confirming anthocyanin coatings that contributed to nanoparticle stability. The study shows that laser-assisted synthesis can control the size and morphology of nanoparticles. The most favorable results for uniform nanoparticle synthesis were achieved using the blue laser at 405 nm together with a higher silver nitrate concentration. Integrating green chemistry and laser lights for synthesis of nanoparticles is a good option for green, effective and precise nanoparticle tailoring.El estudio se centra en la fabricación ecológica de nanopartículas de plata (AgNPs) utilizando extracto de Hibiscus sabdariffa como agente reductor natural y con la ayuda de láser a 405 nm, 532 nm y 650 nm para controlar sus propiedades. El objetivo del estudio es evaluar el efecto de la longitud de onda del láser y la concentración de nitrato de plata sobre parámetros como el tamaño, la morfología y la estabilidad de las nanopartículas. La caracterización mediante espectroscopia UV-Vis confirmó el éxito de la síntesis de nanopartículas, observándose distintos picos de resonancia de plasmón superficial (SPR) cerca de 400 nm. El láser azul (405 nm) produjo picos SPR más nítidos y estrechos, indicativos de nanopartículas más pequeñas y uniformemente distribuidas, mientras que el láser rojo (650 nm) dio lugar a picos más amplios, reflejo de partículas más grandes y heterogéneas. La microscopía de fuerza atómica (AFM) proporcionó información detallada sobre la distribución del tamaño y la morfología de las nanopartículas. Las nanopartículas sintetizadas con el láser azul mostraban una distribución de tamaños muy uniforme que oscilaba entre 42 y 77 nm, donde el tamaño más frecuente era el más pequeño. Por el contrario, los tratamientos con láser verde (532 nm) y rojo mostraron distribuciones de tamaño más amplias y una mayor aglomeración. El análisis TEM de las AgNPs fabricadas con láser azul muestra un grado de aglomeración adecuado. La mayoría de las partículas son esféricas con algunas formas poliédricas. Además, y las partículas tienen un recubrimiento semitransparente de antocianina. El láser azul controla la distribución del tamaño y la morfología favoreciendo la nucleación al crecimiento a lo largo de la síntesis. El análisis FTIR identificó grupos funcionales en las superficies de las nanopartículas, confirmando que los recubrimientos de antocianina contribuían a la estabilidad de las nanopartículas. El estudio demuestra que la síntesis asistida por láser puede controlar el tamaño y la morfología de las nanopartículas. Los resultados más favorables para la síntesis uniforme de nanopartículas se lograron utilizando el láser azul a 405 nm junto con una mayor concentración de nitrato de plata. La integración de la química verde y la luz láser para la síntesis de nanopartículas es una buena opción para conseguir nanopartículas ecológicas, eficaces y precisas.Físico/
Theoretical and experimental spectroscopic analysis of glyphosate
No full textGlyphosate-based herbicides (GBHs) are cost-effective and highly efficient pesticides that have been widely used throughout the world. However, due to their high toxicity and the difficulty of removal, they have recently been outlawed in many countries. Nevertheless, they are still available and commonly used in some countries, including Ecuador. For these reasons, there is a pressing need to identify and analyze the co-formulants and surfactants present in commercial GBHs to promote eco-friendly treatment strategies and prevent further freshwater contamination. This study employed a combined experimental and theoretical approach to gain insight into their main active ingredient, glyphosate (Gly), through characterization methods to better understand and interpret its spectral features. Specifically, we employ density functional theory (DFT) based simulations of Gly and its derivatization with the 9-fluorenylmethoxycarbonyl group (FMOC-Gly) and experimental measurements of optical absorption (OA), Raman, Fourier transform infrared (FT-IR), and X-ray photoelectron spectroscopies (XPS) of commercial glyphosate solution to study its optical, vibrational and core-level characteristics. Introducing the FMOC group in the glyphosate structure promoted increased optical absorption and an intensity increase of IR and Raman spectra. Both systems' calculated IR-active vibrational modes largely presented the same contributions coming mainly from the carboxyl and phosphonic acid functional groups. However, in Raman, the vibrational modes of FMOC-Gly come mainly from the introduced protective group. Finally, the commercial glyphosate XPS spectra showed a great concordance with their corresponding calculated spectra. Specifically, the C 1s measurement showed a double band spectrum in which simulations determined that the small peak comes from contributions of carboxyl and ester carbons. These results should be useful for glyphosate detection studies, providing a broad understanding of the GBHs and contributing to future research on the design and optimization of remediation processes to improve the efficiency of Gly removal.Los herbicidas a base de glifosato (GBH) son plaguicidas rentables y muy eficaces que se han utilizado ampliamente en todo el mundo. Sin embargo, debido a su elevada toxicidad y a la dificultad de su eliminación, recientemente han sido prohibidos en muchos países. No obstante, todavía están disponibles y se utilizan habitualmente en algunos países, entre ellos Ecuador. Por estas razones, existe una necesidad apremiante de identificar y analizar los coformulantes y surfactantes presentes en los GBH comerciales para promover estrategias de tratamiento ecológicas y evitar una mayor contaminación del agua dulce. Este estudio emplea un enfoque experimental y teórico combinado para conocer mejor su principal ingrediente activo, el glifosato (Gly), mediante métodos de caracterización para comprender e interpretar mejor sus características espectrales. En concreto, empleamos simulaciones basadas en la teoría del funcional de la densidad (DFT) de Gly y su derivatización con el grupo 9-fluorenilmetoxicarbonilo (FMOC-Gly) y medidas experimentales de absorción óptica (OA), Raman, infrarrojo por transformada de Fourier (FT-IR) y espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) de una solución comercial de glifosato para estudiar sus características ópticas, vibracionales y de nivel central. La introducción del grupo FMOC en la estructura del glifosato promovió una mayor absorción óptica y un aumento de la intensidad de los espectros IR y Raman. Los modos vibracionales IR-activos calculados de ambos sistemas presentaron en gran medida las mismas contribuciones procedentes principalmente de los grupos funcionales carboxilo y ácido fosfónico. Sin embargo, en Raman, los modos vibracionales de FMOC-Gly proceden principalmente del grupo protector introducido. Por último, los espectros XPS del glifosato comercial mostraron una gran concordancia con sus correspondientes espectros calculados. En concreto, la medida de C 1s mostró un espectro de doble banda en el que las simulaciones determinaron que el pequeño pico procede de las contribuciones de los carbonos carboxilo y éster. Estos resultados deberían ser útiles para estudios de detección de glifosato, proporcionando una amplia comprensión de los GBHs y contribuyendo a futuras investigaciones sobre el diseño y optimización de procesos de remediación para mejorar la eficiencia de la eliminación de Gly.Ingeniero/a en Nanotecnologí
Diseño de una grúa robótica a través de la programación en Arduino, como estrategia didáctica para la enseñanza de la Física en primer año de bachillerato
No full textThis degree work assesses the impact of the application of the STEAM methodology, which focuses on the use of educational robotics, to motivate the learning of physics, through a didactic tool that allows the students to acquire significant and transversal knowledge through practice and experimentation. This is necessary due to constant scientific advancement, for new generations that are successfully integrated into modern educational systems that advance over time. The topic addressed is STEAM Integration and Programming in the teaching of Physics: A practical approach with a Crane prototype for the first years of high school, through the programming of a robotic vehicle guided by Arduino. In this way, it serves as a technology for teaching physics, and put into practice a teaching methodology for said subject, through experimental practical activities, challenges, games, in addition to acquiring new knowledge towards new or different fields, for a resource future implementation, to contribute to academic performance.El presente trabajo de titulación valora el impacto de la aplicación de la metodología STEAM, que se centra en el uso de la robótica educativa, para motivar en el aprendizaje de la física, mediante una herramienta didáctica que les permita adquirir conocimientos significativos y transversales mediante la práctica y la experimentación. Esto es necesario debido al constante avance científico, para las nuevas generaciones que se integren con éxito para los modernos sistemas educativos que avanza en el transcurso del tiempo. El tema que se abordó es la Integración STEAM y Programación en la enseñanza de Física: Un enfoque práctico con prototipo de Grúa para primeros años de bachillerato, a través de la programación de un vehículo robotizado guiado por Arduino. De esta forma que sirva como un recurso tecnológico para la enseñanza de la física, y poner en práctica una metodología de enseñanza para dicha materia, mediante actividades practicas experimentales, retos, juegos, además de adquirir nuevos conocimientos hacia nuevos o diferentes campos, para una futura implementación, para contribuir al rendimiento académico.Magíster en estrategias para la docencia STEM mención en Ciencias Física
Photoconductive behavior and structural analysis of copper oxide nanocomposites embedded in chitosan films
No full textThe present research focuses on the development of optoelectronic devices using extrinsic semiconductor technology, specifically employing a chitosan matrix embedded with copper (I) and copper (II) oxide nanoparticles (Cu2O and CuO). The synthesis of these photoconductance devices involves the fabrication of nanocomposites, where copper oxide nanoparticles are uniformly dispersed within the chitosan polymer matrix. This process includes precise control over nanoparticle size and composition through thermal treatments at different temperatures to optimize the properties of the resulting films.
The optical and structural properties of the nanocomposites were characterized using UV-Vis spectroscopy and X-ray diffraction (XRD), revealing distinct phases of Cu2O and CuO depending on the calcination temperature. The particle size was found to increase with higher calcination temperatures, affecting the bandgap values and optical absorption properties of the films. The photoconductance of the films was measured using a custom-built data acquisition (DAQ) system, which demonstrated that samples calcinated at higher temperatures (600 oC) exhibited better photoconductance than those calcinated at lower temperatures (350 oC).
Additionally, the use of light filters (red, green, and blue) allowed for an in-depth analysis of how different wavelengths affect the photoconductive response of the nanocomposites. The results indicate that the photoconductance of the films is highly sensitive to the calcination process and the specific composition of the copper oxides, making these materials suitable candidates for applications in optoelectronic devices, particularly in environments where controlled light absorption and photoconductance are crucial.
This research highlights the importance of optimizing the synthesis and thermal treatment processes to tailor the electronic properties of copper oxide nanoparticles embedded in a biocompatible polymer matrix, demonstrating their potential in sustainable optoelectronic applications.El presente trabajo de investigación se centra en el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos utilizando tecnología de semiconductores extrínsecos, específicamente empleando una matriz de quitosano incrustada con nanopartículas de óxido de cobre (I) y óxido de cobre (II) (Cu2O y CuO). La síntesis de estos dispositivos de fotoconductancia implica la fabricación de nanocompuestos, donde las nanopartículas de óxido de cobre se dispersan uniformemente dentro de la matriz polimérica de quitosano. Este proceso incluye un control preciso del tamaño y la composición de las nanopartículas mediante tratamientos térmicos a diferentes temperaturas, con el fin de optimizar las propiedades de las películas resultantes.
Las propiedades ópticas y estructurales de los nanocompuestos se caracterizaron utilizando espectroscopía UV-Vis y difracción de rayos X (XRD), revelando fases distintas de Cu2O y CuO dependiendo de la temperatura de calcinación. Se observó que el tamaño de las partículas aumenta con mayores temperaturas de calcinación, afectando los valores de la brecha de banda y las propiedades de absorción óptica de las películas. La fotoconductancia de las películas se midió utilizando un sistema de adquisición de datos (DAQ) diseñado específicamente, el cual demostró que las muestras calcinadas a temperaturas más altas (600 oC) exhibieron mejor fotoconductancia que aquellas calcinadas a temperaturas más bajas (350 oC).
Además, el uso de filtros de luz (rojo, verde y azul) permitió un análisis detallado de cómo diferentes longitudes de onda afectan la respuesta fotoconductiva de los nanocompuestos. Los resultados indican que la fotoconductancia de las películas es altamente sensible al proceso de calcinación y la composición específica de los óxidos de cobre, lo que hace que estos materiales sean candidatos adecuados para aplicaciones en dispositivos optoelectrónicos, especialmente en entornos donde la absorción de luz controlada y la fotoconductancia son cruciales.
Esta investigación resalta la importancia de optimizar los procesos de síntesis y tratamiento térmico para ajustar las propiedades electrónicas de las nanopartículas de óxido de cobre incrustadas en una matriz polimérica biocompatible, demostrando su potencial en aplicaciones optoelectrónicas sostenibles.Ingeniero/a en Nanotecnologí
Synthesis and characterization of chitosan-alginate based biocomposites for water treatment
No full textWater pollution remains a critical global issue, particularly in low- and medium-income regions, where access to safe drinking water is limited. Furthermore, traditional water treatment methods do not effectively eliminate all microorganisms capable of causing water-related diseases. Thus, there is an urgent need to develop affordable and sustainable solutions to address this problem. This study investigates the synthesis and characterization of chitosan-alginate biocomposites derived from endemic algae for the removal of E. coli from contaminated water sources. The biocomposites were synthesized using a glutaraldehyde crosslinking method to enhance the structural stability of the material. The characterization focused on the analysis of functional groups, molecular structure, and vibrations of the biocomposites through techniques such as Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, and Scanning Electron Microscopy (SEM). Filtration experiments were conducted using columns containing biocomposite beads, with or without activated carbon or clay components. Microbiological assays included contamination and filtration tests to evaluate the efficacy of the biocomposite filters in retaining E. coli from liquid media, as measured by colony-forming unit (CFU) counts. The results demonstrated the superior performance of the chitosan-alginate biocomposites in capturing and retaining E. coli cells compared to activated carbon and clay. In conclusion, the synthesized biocomposites function as effective filtration materials with potential application in the removal of E. coli from drinking water systems intended for human consumption.La contaminación del agua sigue siendo un problema crítico, en particular en las regiones de ingresos bajos y medios, donde el acceso al agua potable es limitado. Los métodos tradicionales de tratamiento del agua no eliminan todos los microorganismos capaces de causar enfermedades relacionadas con el agua. Por lo tanto, ha surgido la necesidad de desarrollar métodos asequibles y sostenibles para abordar este problema. Este estudio investiga la síntesis y caracterización de biocompuestos de quitosano-alginato derivados de algas endémicas para la eliminación de E. coli de las fuentes de agua contaminadas. La síntesis se llevó a cabo utilizando un método de entrecruzamiento con glutaraldehído para mejorar la estabilidad estructural del material. La caracterización se centró en el análisis de grupos funcionales, estructura molecular y vibraciones de los biocompuestos mediante la aplicación de técnicas como FTIR, Raman y SEM. Los experimentos de filtración se realizaron utilizando columnas que contenían las perlas de biocompuesto, con o sin carbón activado o arcilla. Los ensayos microbiológicos consistieron en pruebas de contaminación y filtración, que evalúan la eficacia de los filtros biocompuestos para retener E. coli de medios líquidos a través del recuento de unidades formadoras de colonias. Los resultados demostraron el desempeño superior de los biocompositos de quitosano-alginato en la captura y retención de células de E. coli en comparación con el carbón activado y la arcilla. Finalmente, se concluye que los biocompositos sintetizados actúan como filtros efectivos con la potencial aplicación de eliminar E. coli en sistemas de agua potable para consumo humano
Molecular docking for the study of the mechanism of action of miltefosine in the treatment of American Trypanosomiasis: a strategy for the rational design of drugs targeting parasite phospholipids and enzymes
No full textIn this study, the molecular interaction between miltefosine and ketoconazole with the enzyme phosphatidylethanolamine methyltransferase (PEMT) of Trypanosoma cruzi was evaluated through semiflexible molecular docking. PEMT was selected due to its role in the biosynthesis of ergosterol, a crucial component of the parasite’s membrane. Miltefosine and ketoconazole are known to interfere with phospholipid and ergosterol biosynthesis pathways, respectively, thus compromising parasite viability. Given that, the 3D structure of PEMT was obtained from AlphaFold, a Ramachandran plot analysis was performed to validate the structural reliability of the model. Subsequently, semiflexible docking was carried out between PEMT and the two ligands. Miltefosine exhibited a binding energy of -7.9 kcal/mol and an inhibition constant of 1.62 uM, while ketoconazole showed a binding energy of -9.6 kcal/mol and an inhibition constant of 0.092 uM. These results demonstrate favorable interactions between both compounds and PEMT. The formation of hydrogen bonds and Van der Waals interactions was observed, contributing to complex stabilization. Furthermore, a high-potential binding pocket in PEMT was identified using DoGSiteScorer, with a druggability score of 0.92. This pocket coincided with the binding site of both ligands, suggesting a shared pharmacophoric site. The overlap reinforces the hypothesis that dual inhibition of PEMT by miltefosine and ketoconazole may enhance antiparasitic efficacy through a synergistic mechanism targeting critical biosynthetic routes in T. cruzi.En este estudio se evaluó la interacción molecular entre la miltefosina y el ketoconazol con la enzima fosfatidiletanolamina metiltransferasa (PEMT) del parásito Trypanosoma cruzi mediante acoplamiento molecular semiflexible. La enzima PEMT fue seleccionada por su papel esencial en la biosíntesis de ergosterol, componente fundamental de la membrana del parásito. Tanto la miltefosina como el ketoconazol interfieren en las rutas de síntesis de fosfolípidos y ergosterol, respectivamente, afectando así la viabilidad del parásito. Dado que la estructura tridimensional de PEMT se obtuvo de AlphaFold, se realizó un análisis de Ramachandran para validar su confiabilidad estructural. Posteriormente, se efectuó el acoplamiento molecular semiflexible entre PEMT y los dos ligandos. La miltefosina mostró una energía de unión de -7.9 kcal/mol y una constante de inhibición de 1.62 uM, mientras que el ketoconazol presentó una energía de unión de -9.6 kcal/mol y una constante de inhibición de 0.092 uM. Estos resultados evidencian interacciones favorables con la enzima. Se observaron enlaces de hidrógeno e interacciones de Van der Waals que estabilizan los complejos formados. Además, mediante el software DoGSiteScorer, se identificó un bolsillo con alto potencial farmacológico (score 0.92), que coincidió con el sitio de unión de ambos ligandos. Esta coincidencia refuerza la hipótesis de que la inhibición simultánea de PEMT por miltefosina y ketoconazol podría tener un efecto sinérgico, actuando sobre rutas biosintéticas críticas para la supervivencia de T. cruzi.Ingeniero/a Biomédico/
CO2 sorption using functionalized clays as solid sorbents
No full textCarbon dioxide (CO2) emissions are one of the leading causes of the increase in greenhouse gases responsible for global warming. Its colossal increase in the atmosphere is mainly due to the burning of fossil fuels, which has significantly impacted the climate. Nowadays, solid sorbents, such as amine-functionalized clays, offer a promising alternative for CO2 capture. This work focuses on carrying out an adsorption study with sorbent solids, such as industrial usage clays and artisanal usage clays, from the province of Imbabura, Ecuador. The operation conditions of this study are high pressure (initial pressure: 500 psig) and room temperature (25◦C), in a non-stirring system. The capacity to capture CO2 was evaluated, considering solid sorbents without functionalization and with functionalization. Based on this, functionalized artisanal usage clays presented better results in CO2 sorption compared to industrial usage clays. In addition, characterization studies of the simples were carried out using X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and thermogravimetric analysis (TGA) to determine physical-chemical properties, crystalline phases present in the samples and study of the functional groups. Finally, an economic study was conducted to analyze the feasibility and profitability of implementing a large-scale system with a bed of functionalized clays for capturing CO2 from the natural gas stream from Block 56 of Lago Agrio in the Ecuadorian Amazon region.Las emisiones de dióxido de carbono (CO2) son una de las principales causas del aumento de los gases de efecto invernadero responsables del calentamiento global. Su aumento colosal en la atmósfera se debe principalmente a la quema de combustibles fósiles, lo que ha impactado significativamente el clima. Hoy en día, los sorbentes sólidos, tales como las arcillas funcionalizadas con aminas, ofrecen una alternativa prometedora para la captura de CO2. Este trabajo se centró en llevar a cabo un estudio de adsorción con sorbentes sólidos, incluyendo arcillas de uso industrial y arcillas de uso artesanal, de la provincia de Imbabura, Ecuador. Las condiciones de este estudio fueron alta presión (presión inicial: 500 psig) y temperatura ambiente (25◦C), en un sistema sin agitación. Se evaluó la capacidad de captura de CO2, considerando sorbentes sólidos sin funcionalización y con funcionalización. Según esto, las arcillas de uso artesanal funcionalizadas presentaron mejores resultados en la adsorción de CO2 en comparación con las arcillas de uso industrial. Además, se realizaron análisis de caracterización de las muestras utilizando difracción de rayos X (XRD), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) y análisis termogravimétrico (TGA) para determinar las propiedades físico-químicas, las fases cristalinas presentes en las muestras y el estudio de los grupos funcionales. Finalmente, se realizó un estudio económico para analizar la viabilidad y rentabilidad de implementar un sistema a gran escala con un lecho de arcillas funcionalizadas para capturar CO2 del flujo de gas natural asociado del Bloque 56 de Lago Agrio en la Región Amazónica Ecuatoriana.Petroquímico/
Geological implications for CO2 injection and storage in a modeled ecuadorian reservoir
No full textThis study evaluated the feasibility of CO₂ injection in reservoirs located in Ecuador's Oriente Basin, emphasizing the geological, petrophysical, and geochemical attributes of the Basal Tena, Napo U, Napo T and Hollín reservoirs. Petrophysical parameters, including porosity, permeability, and effective porosity, were assessed, while the geo-chemical assessment evaluated the composition of reservoir fluids, rock mineralogy, and reactions related to CO₂ injection. Tectonostratigraphic and structural investigations were employed from the literature to define the geological characteristics of the region.
Data from EPPETROECUADOR were used in a screening analysis that indicated the Napo U and Basal Tena reservoirs as viable candidates for CO₂ injection, with appro-priateness ratings of 89\% and 56\%, respectively. Numerical models were created using Computer Modeling Group (CMG) software to simulate CO₂ injection in Basal Tena and assess the reservoir's reaction to CO₂ movement, trapping mechanisms, and long-term storage capacity. Multiple scenarios were simulated, including Solvent Injection, Water Alternating Gas (WAG) without geochemistry, and WAG with geochemistry, to optimize oil recovery and stable reservoir pressure.
The modeling findings demonstrated that CO₂ injection in the Basal Tena reservoir raises oil output, stabilizes pressure, and promotes mineral dissolution, hence aug-menting oil mobility and the reservoir's CO₂ storage capacity. However, the strati-graphic continuity and the viscosity in Basal Tena renders this reservoir is not the optimal for CO₂ injection. In contrast, the Napo U and Napo T reservoirs demonstrate better petrophysical and geochemical characteristics and require additional research to assess their stratigraphic continuity.
This work establishes a basis for more comprehensive evaluations of CO₂ injection and storage capabilities in Ecuadorian reservoirs, namely in the Palo Azul field. The methodology and modeling approach can inform future pilot test designs and comprehen-sive project planning for CO₂ EOR or dedicated CO₂ storage. This research further facilitates the utilization of domestic oil resources while investigating potential ways to mitigate carbon emissions through geological storage.Este estudio evaluó la viabilidad de la inyección de CO₂ en los yacimientos ubicados en la Cuenca Oriente de Ecuador, enfatizando los atributos geológicos, petrofísicos y geoquímicos de los reservorios Basal Tena, Napo U, Napo T y Hollín. Se evaluaron parámetros petrofísicos, como la porosidad, la permeabilidad y la porosidad efectiva, mientras que la evaluación geoquímica analizó la composición de los fluidos del reservorio, la mineralogía de las rocas y las reacciones relacionadas con la inyección de CO₂ Investigaciones tectonoestratigráficas y estructurales provenientes de la literatura fueron utilizadas para definir las características geológicas de la región.
Los datos de EP PETROECUADOR se emplearon en un análisis de selección que indicó a los reservorios Napo U y Basal Tena como candidatos viables para la inyección de CO₂ con calificaciones de idoneidad del 89\% y 56\%, respectivamente. Se crearon modelos numéricos utilizando el software Computer Modeling Group (CMG) para simular la inyección de CO₂ en Basal Tena y evaluar la respuesta del reservorio en cuanto al movimiento del CO₂, los mecanismos de atrapamiento y la capacidad de almacenamiento a largo plazo. Se simularon varios escenarios, incluidos inyección de solventes, Gas Alternado con Agua (WAG) sin geoquímica y WAG con geoquímica, para optimizar la recuperación de petróleo y estabilizar la presión del reservorio.
Los resultados de las simulaciones demostraron que la inyección de CO₂ en el reservorio Basal Tena aumenta la producción de petróleo, estabiliza la presión y promueve la disolución de minerales, lo que incrementa la movilidad del petróleo y la capacidad del reservorio para almacenar CO₂. No obstante, la continuidad estratigráfica así como la viscocidad en Basal Tena hace que este reservorio no sea el candidato óptimo para la inyección de CO₂. Por el contrario, los reservorios Napo U y Napo T muestran mejores características petrofísicas y geoquímicas que requieren investigaciones adicionales para evaluar su continuidad estratigráfica.
Este trabajo establece una base para evaluaciones más exhaustivas de las capacidades de inyección y almacenamiento de CO₂ en los yacimientos ecuatorianos, en particular en el campo Palo Azul. La metodología y el enfoque de modelado pueden orientar el diseño de pruebas piloto futuras y la planificación de proyectos a gran escala para recuperación mejorada de petróleo (EOR) con CO₂ o almacenamiento dedicado de CO₂. Esta investigación también facilita el aprovechamiento de los recursos petroleros nacionales, al mismo tiempo que investiga posibles estrategias para mitigar las emisiones de carbono mediante el almacenamiento geológico.Geólogo/
Starburst heating and spectra in galactic winds
No full textUnderstanding the interplay between radiation and galactic winds in star-forming galaxies is critical for unravelling the mechanisms that drive star formation and gas exchange with the intergalactic medium. Current numerical models often use oversimplifications that do not accurately describe gas close to star-forming systems. This thesis includes photoionisation and heating/cooling rates from radiation fields of starburst galaxies in 3D hydrodynamical simulations of self-consistent wind-cloud models. We develop and utilise our Python-based STARBURST framework to explore the imprints of nearby radiation on synthetic ion column densities and absorption spectra across distances from 1 to 100 kpc. We find that: (1) The standard approach using metagalactic radiation backgrounds is not sufficient to model gas near starburst galaxies, as photoionisation and heating rates are predominant for clouds close to the radiation source; (2) Radiative heating drives cloud expansion, and promotes the growth of Rayleigh-Taylor instabilities in self-consistent models, causing additional differences in the clouds chemistry; (3) Lower cooling floors than the literature standard (104 K) at galactocentric distances closer than 5 kpc generate adequate environments to observe multiphase outflows; (4) Considering both effects of starburst radiation simultaneously is a step toward reaching environmental conditions of the interstellar and circumgalactic media; (5) Low resolution models are unable to capture the smaller modes of Kelvin-Helmholtz and Rayleigh-Taylor instabilities that lead to turbulence, although we detect the growth of instabilities when we include starburst radiation in our models. These results remark on the necessity of adding distance-dependent radiation effects in galactic winds models, in order to improve our understanding of multi-wavelength observational data, and advance our theories on feedback-driven galaxy evolution.Comprender la interacción entre radiación y vientos galácticos en galaxias con formación estelar es crítico para desentrañar los mecanismos que impulsan formación estelar e intercambio de gases con el medio intergaláctico. Modelos numéricos actuales usan con frecuencia simplificaciones excesivas que no describen con precisión gas cercano a sistemas de formación estelar. Esta tesis incluye foto-ionización y tasas de calentamiento/enfriamiento a partir de campos de radiación de galaxias con brote estelar en simulaciones hidrodinámicas 3D de modelos viento-nube autoconsistentes. Desarrollamos y utilizamos nuestro marco STARBURST basado en Python para explorar las huellas de radiación cercana en columnas de densidad y espectros de absorción sintéticos a través de distancias desde 1 a 100 kpc. Encontramos que: (1) el enfoque estándar con fondos de radiación metagalácticos no es suficiente para modelar gas cerca de galaxias de brote estelar, dado que la fotoionización y las tasas de calentamiento son predominantes para nubes cerca de la fuente de radiación; (2) el calentamiento radiativo impulsa la expansión de nubes, y promueve el crecimiento de inestabilidades de Rayleigh-Taylor en modelos autoconsistentes; (3) pisos de enfriamiento más bajos que el estándar de la literatura (104 K) a distancias galactocéntricas menores a 5 kpc generan ambientes adecuados para observar flujos multifásicos; (4) considerar ambos efectos de radiación de brote estelar simultáneamente es un paso hacia alcanzar condiciones ambientales del medio interestelar y del medio circumgaláctico; y (5) modelos a baja resolución no son capaces de capturar los modos más pequeños de las inestabilidades de Kelvin-Helmholtz y Rayleigh-Taylor que llevan a turbulencia, aunque detectamos crecimiento de inestabilidades cuando incluimos radiación de brote estelar en nuestros modelos. Estos resultados resaltan la necesidad de añadir efectos de radiación dependientes de la distancia en modelos de vientos galácticos para mejorar nuestro entendimiento de datos observacionales en múltiples longitudes de onda, y avanzar nuestras teorías de evolución de galaxias basadas en retroalimentación.Físico/