Repositorio de la Universidad Industrial de Santander
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Internship to support technical and administrative matters at the Santander Territorial Directorate of the National Roads Institute - INVIAS
No full textEste proyecto muestra un consolidado de la experiencia y actividades realizadas durante la práctica empresarial en el Instituto Nacional de Vías (INVIAS) Dirección Territorial de Santander, como auxiliar de Geología, brindando apoyo en el área técnica y administrativa de la territorial. Esta comenzó con la supervisión técnica y administrativa del programa nacional Colombia Rural, donde se desarrollaron visitas técnicas, análisis de problemáticas e informes de avances de obra, así como el seguimiento a la interventoría encargada de este programa. Igualmente, se realizó la revisión de documentación e inspección de las zonas donde fueron solicitados los diferentes permisos de uso de zona de vía. Por último, se trabajó conjuntamente en diferentes labores que surgieron durante el tiempo de prácticas, tales como brindar apoyo en la realización de un informe trimestral ejecutivo de avances de responsabilidades de la dirección territorial; actualizar la información de la plataforma InviCostos, verificar información sobre actas de costos, realizar un oficio dirigido a la CDMB y una visita técnica al proyecto Variante San Gil.PregradoGeólogoThis project consolidates the experience and activities carried out during the business practice at the National Institute of Roads (INVIAS) Territorial Directorate of Santander, as a Geology assistant, providing support in the technical and administrative areas of the territory. This began with the technical and administrative supervision of the national program Colombia Rural, where technical visits were conducted, problems were analyzed, and progress reports on the work were prepared, as well as monitoring the auditors in charge of this program. Documentation was also reviewed, and the areas where different permits for the use of roadways were requested were inspected. Finally, various tasks that arose during the internship were collaborated on, such as providing support in the preparation of a quarterly executive report on the progress of responsibilities of the territorial directorate, updating the information on the InviCost platform, verifying information on cost reports, preparing an official letter to the CDMB, and conducting a technical visit to the San Gil Bypass project
Time evolution of the ac electrical properties of cementitious composites based on copper nanoparticles.
No full textLa investigación en el campo del cemento y la construcción ha destacado el creciente potencial de la nanotecnología para el desarrollo de materiales con propiedades avanzadas. En este contexto, materiales conductores como el cobre han facilitado la creación de compuestos
cementantes con capacidades de aislamiento electromagnético y mejoras en el refuerzo mecánico. Este estudio se centra en evaluar el impacto de las nanopartículas de cobre (Cu NPs) en las propiedades eléctricas y mecánicas de compuestos cementantes.
Para ello, se fabricaron compuestos a base de cemento con diferentes concentraciones de Cu NPs (0 ppm, 1 ppm, 3 ppm y 7 ppm). Estos nanocompuestos incorporaron electrodos de cobre, empleándose la técnica de espectroscopía de impedancia eléctrica (EIS) para monitorizar la evolución de las propiedades eléctricas a lo largo de 140 días. Los resultados revelaron una contribución significativa de las Cu NPs en la mejora de las propiedades eléctricas en corriente alterna, mostrando una correlación positiva entre el incremento en la concentración del nanomaterial y las mejoras obtenidas.
Adicionalmente, las muestras fueron sometidas a cargas cíclicas utilizando una máquina hidráulica para medir fuerza y deformación, permitiendo la caracterización del módulo de Young. Los resultados indicaron que la resistencia de los compuestos cementicios aumenta con la adición de Cu NPs.
Paralelamente, se emplearon técnicas como la dispersión dinámica de luz (DLS) y la microscopía electrónica de barrido (SEM) para caracterizar tanto el nanomaterial como la interfaz microestructural de los compuestos Cu NPs/cemento. Estas técnicas permitieron establecer una relación clara entre las mejoras observadas en las propiedades eléctricas y mecánicas, y la inclusión de las Cu NPs.PregradoFísicoResearch in the field of cement and construction has highlighted the growing potential of nanotechnology for the development of materials with advanced properties. In this context, conductive materials such as copper have enabled the creation of cementitious composites with electromagnetic shielding capabilities and enhanced mechanical reinforcement. This study focuses on evaluating the impact of copper nanoparticles (Cu NPs) on the electrical and mechanical properties of cementitious composites. Cement composites were prepared with varying concentrations of Cu NPs (0 ppm, 1 ppm, 3 ppm, and 7 ppm). These nanocomposites incorporated copper electrodes, and electrical impedance spectroscopy (EIS) was employed to monitor the evolution of electrical properties over 140 days. Results revealed a significant enhancement in alternating current (AC) electrical conductivity associated with the incorporation of Cu NPs, demonstrating a positive correlation between nanoparticle concentration and electrical performance. Additionally, the samples were subjected to cyclic loading using a hydraulic testing machine to measure stress and strain, enabling the determination of Young’s modulus. Findings showed that the hardness of cement composites increased with the addition of metallic nanoparticles. Furthermore, techniques such as dynamic light scattering (DLS) and scanning electron microscopy (SEM) were employed to physically characterize the nanoparticles and the microstructural interface within the Cu NPs/cement composites. These analyses established a clear relationship between the observed improvements in electrical and mechanical properties and the Cu NPs inclusions.https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0002092580https://orcid.org/0009-0009-7440-6576https://scholar.google.com/citations?user=zROzvHQAAAAJ&hl=e
Characterization of the FEDSA experimental setup with a random signal generator implemented using a CMOS circuit in the Freitas-Exposito Maxwell's Demon configuration.
No full textEl análisis de las interacciones entre la luz y la materia ha adoptado diversos enfoques para explorar las propiedades físicas de los sistemas, contribuyendo al desarrollo de múltiples técnicas y tecnologías para examinar distintos sistemas físicos. Estos avances han originado modelos teóricos y experimentales dirigidos a resolver problemáticas en una variedad de campos, desde la industria hasta la biología y la medicina. Actualmente, se destacan varias técnicas experimentales para investigar propiedades físicas mediante la interacción de la luz con la materia, entre ellas la dispersión dinámica de la luz (DLS) y los rayos X. Un avance significativo en estas técnicas es la tecnología FEDSA (Field Effect Detection by Spectral Analysis), diseñada para detectar anomalías en el tejido mamario mediante el análisis de señales aleatorias provenientes de la luz retrodispersada por este tejido. Recientemente, Freitas y Exposito desarrollaron un demonio de Maxwell utilizando tecnología CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), que se caracteriza por su capacidad de generar una señal de voltaje que emula una distribución normal. En este estudio se presenta la implementación de dos demonios de Maxwell en la configuración Freitas-Exposito como generadores de señales aleatorias normales, modelando experimentalmente las señales generadas por un proceso de dispersión de la luz generado por partículas o moléculas que describen un movimiento browniano en el tejido mamario. El principal resultado de este trabajo es la implementación de este circuito en la mejora del diseño y calibración del montaje experimental asociado a la tecnología FEDSA, abriendo nuevas posibilidades para futuras investigaciones en el campo biomédico.PregradoFísicoThe analysis of interactions between light and matter has adopted various approaches to explore the physical properties of systems, contributing to the development of multiple techniques and technologies for examining different physical systems. These advancements have led to the creation of theoretical and experimental models aimed at solving problems in a variety of fields, from industry to biology and medicine. Currently, several experimental techniques are prominent for investigating physical properties through the interaction of light with matter, including Dynamic Light Scattering (DLS) and X-rays. A significant advancement in these techniques is the FEDSA (Field Effect Detection by Spectral Analysis) technology, designed to detect anomalies in breast tissue by analyzing random signals from light backscattered by this tissue. Recently, Freitas and Exposito developed a Maxwell's demon using CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) technology, characterized by its ability to generate a voltage signal that emulates a normal distribution. This study presents the implementation of two Maxwell's demons in the Freitas-Exposito configuration as generators of normal random signals, experimentally modeling the signals generated by a light scattering process caused by particles or molecules exhibiting Brownian motion in breast tissue. The main outcome of this work is the implementation of this circuit to improve the design and calibration of the experimental setup associated with FEDSA technology, opening new possibilities for future research in the biomedical field.https://orcid.org/0009-0007-7545-842
State of the Art: Conceptualization and Applicability of Green Finance in the Sustainable Economy
No full textLa sostenibilidad, es definida como la capacidad de “satisfacer las necesidades del presente sin comprometer la habilidad de las futuras generaciones de satisfacer sus necesidades propias.”(United Nations, 2021.). Las finanzas verdes mediante el uso de instrumentos verdes, promueven recursos necesarios para la inversión en tecnologías limpias, infraestructuras sostenibles y prácticas de responsabilidad social.
El presente trabajo de investigación propone realizar una revisión sistemática centrada en la conceptualización de las finanzas verdes, con un enfoque particular en su aplicabilidad e impacto, a través del uso de los instrumentos de financiación verde en la economía sostenible. Para esto se ha diseñado una ecuación de búsqueda con la ayuda de palabras claves relacionadas con el objetivo principal del trabajo. Tras la evaluación de una serie de plataformas de investigación, se ha elegido Scopus como la base de datos para el desarrollo completo del estudio. Partiendo de esto, se obtuvo como resultado 549 artículos de los cuales se evidenció que gran parte de estos se desarrollaron en China debido a su alto grado de contaminación ocasionado por un elevado porcentaje de industrialización que se presenta en este país.
Finalmente se concluye que existen diferentes conceptos emitidos por diversos autores sobre qué es realmente las finanzas verdes y cómo funcionan, como los instrumentos verdes impulsan al desarrollo de este tipo de sistemas y de qué manera logran beneficiar la economía de las organizaciones y mitigar el daño ambiental.PregradoIngeniero IndustrialSustainability is defined as the ability to “meet the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs.” (United Nations,2021). Green finance, through the use of green instruments, promotes the necessary resources for investment in clean technologies, sustainable infrastructures and social responsibility practices.
This research paper proposes to carry out a systematic review focused on the conceptualization of green finance, with a particular focus on its applicability and impact, through the use of green financing instruments in the sustainable economy. For this purpose, a search equation has been designed with the help of keywords related to the main objective of the work. After evaluating a series of research platforms, Scopus has been chosen as the database for the complete development of the study. Based on this, 549 articles were obtained, of which it was evident that a large part of these were developed in China due to its high degree of pollution caused by a high percentage of industrialization that occurs in this country.
Finally, it is concluded that there are different concepts expressed by various authors about what green finance really is and how it works, how green instruments drive the development of this type of system and how they manage to benefit the economy of organizations and mitigate environmental damage
Establishment of genetically enconded fluorescent biosensor lines for glucocorticoids in eukaryotic and prokaryotic cell models
No full textEn la última década, los disruptores endocrinos (EDC) han emergido como una preocupación crucial para la salud pública debido a su capacidad para alterar la homeostasis hormonal. Estos compuestos interfieren con la síntesis, el metabolismo y la actividad de las hormonas, impactando múltiples ejes, incluyendo los sistemas hipotálamo-hipófisis-tiroides (HPT), gonadal (HPG) y suprarrenal (HPA). Su mecanismo de acción más conocido involucra la unión a receptores nucleares (NR), como el receptor de glucocorticoides (GR). La evaluación de los EDC se ve obstaculizada por la escasez de métodos validados, lo que ha impulsado a organizaciones internacionales a solicitar el desarrollo de nuevas herramientas. En respuesta a esta necesidad, el presente trabajo se centró en la creación de dos biosensores genéticamente modificados: uno a nivel transcripcional y otro a nivel traduccional, ambos diseñados para detectar sustancias con potencial de activación del GR. El biosensor transcripcional, desarrollado en un modelo eucariota, empleó el sistema binario GAL4/UAS con el dominio de unión a ligando (LBD) del GR. Tanto la versión con el gen reportero integrado como la episomal mostraron una respuesta dosis-dependiente positiva a la dexametasona, aunque se observó una diferencia de aproximadamente 30 veces en su rango dinámico. Por otro lado, el biosensor traduccional, basado en un sistema de inteína fusionada al LBD-GR en un modelo bacteriano, logró la producción de las proteínas quiméricas pGFPintER y pGFPintGR mediante inducción IPTG/operón LacI. Sin embargo, no fue posible determinar la funcionalidad de estos biosensores ni evaluar el desempeño de la inteína RecA fusionada al LBD del GR, debido a problemas persistentes de solubilidad de las proteínas quiméricas.MaestríaMagíster en MicrobiologíaOver the past decade, endocrine disruptors (EDCs) have emerged as a major public health concern due to their ability to disrupt hormonal homeostasis. These compounds interfere with hormone synthesis, metabolism, and activity, affecting multiple regulatory axes, including the hypothalamic–pituitary–thyroid (HPT), hypothalamic–pituitary–gonadal (HPG), and hypothalamic–pituitary–adrenal (HPA) systems. Their most widely recognized mechanism of action involves binding to nuclear receptors (NRs), such as the glucocorticoid receptor (GR). The evaluation of EDCs is hindered by the scarcity of validated methods, prompting international organizations to call for the development of novel tools. In response, this work focused on the generation of two genetically encoded biosensors: one operating at the transcriptional level and another at the translational level, both designed to detect compounds with GR-activating potential. The transcriptional biosensor, developed in a eukaryotic model, employed the dual GAL4/UAS system incorporating the GR ligand-binding domain (LBD). Both the integrated reporter version and the episomal version exhibited a positive dose-dependent response to dexamethasone, although their dynamic ranges differed by approximately 30-fold. In contrast, the translational biosensor, developed in a bacterial model and based on an intein system fused to the GR-LBD, enabled production of the chimeric proteins pGFPintER and pGFPintGR via IPTG/LacI operon induction. However, it was not possible to assess the functionality of these biosensors or to evaluate the performance of the RecA intein fused to the GR-LBD, due to persistent solubility issues with the chimeric proteins.https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0002089729https://orcid.org/0000-0002-8141-324
Review of the state of the art on Bioelectrochemical Hydrogen Production: Advances, Challenges, and Future Perspectives
No full textLa Producción Bioelectroquímica de Hidrógeno (BEH) brinda una alternativa
sostenible frente a los métodos convencionales de producción de hidrógeno al utilizar
microorganismos electroactivos en celdas de electrólisis microbiana (Microbial Electrolysis Cells
- MEC) para transformar residuos orgánicos en hidrógeno. Esta investigación presenta una revisión
bibliográfica detallada sobre los avances más recientes en electrodos y electrocatalizadores
aplicados a la BEH, presentando materiales novedosos y prometedores, como ejemplo los
nanomateriales como disulfuro de molibdeno (MoS₂), aleaciones basadas en níquel, y compuestos
híbridos como Fe₃C/Fe embebidos en carbono poroso, que han demostrado mejorar
significativamente la reacción de evolución de hidrógeno (Hydrogen Evolution Reaction - HER)
y la transferencia de electrones. Además, también se analizan configuraciones de celdas, tipos de
biomasa, microorganismos más eficientes y condiciones operativas evaluando su impacto en la
producción de hidrógeno, la sostenibilidad del proceso y la escalabilidad tecnológica. Los
resultados indicaron que la ingeniería de electrodos combinada con la selección de
electrocatalizadores económicos y altamente activos impulsa la adopción de la BEH como
tecnología clave para la producción de hidrógeno verde gracias a la reducción de costos operativos.PregradoIngeniero MetalúrgicoBioelectrochemical Hydrogen Production (BHP) offers a sustainable alternative to
conventional hydrogen production methods by utilizing electroactive microorganisms in Microbial
Electrolysis Cells (MECs) to convert organic waste into hydrogen. This study presents a
comprehensive literature review on the latest advancements in electrode and electrocatalyst
development applied to BHP, highlighting novel and promising materials such as nanomaterials
like molybdenum disulfide (MoS₂), nickel-based alloys, and hybrid compounds such as Fe₃C/Fe
embedded in porous carbon, all of which have demonstrated significant improvements in the
hydrogen evolution reaction (HER) and electron transfer efficiency. Additionally, the review
examines cell configurations, types of biomass, high-performance microorganisms, and
operational conditions, evaluating their impact on hydrogen yield, process sustainability, and
technological scalability. The findings suggest that advanced electrode engineering, combined
with the selection of cost-effective and highly active electrocatalysts, enhances the viability of
BHP as a key technology for green hydrogen production, primarily through the reduction of
operational costs
Design and implementation of a management tool for monitoring and measuring the performance of the customer engagement process of the company CENS S.A E.S.P.
No full textDe acuerdo con el diagnóstico al proceso de Vinculación de Clientes en Centrales Eléctricas de Norte de Santander se identificaron inconvenientes en el seguimiento, medición y control del desempeño; lo cual es fundamental para la mejora continua. Por tal motivo se implementó un cuadro de mando integral (CMI) para optimizar el proceso. La metodología desarrollada se estructuró en cuatro fases secuenciales: diagnóstico, diseño, implementación y seguimiento. En la fase de diagnóstico, se aplicaron herramientas de ingeniería industrial para identificar oportunidades de mejora y establecer indicadores clave de desempeño (KPIs). A continuación, se diseñó un CMI que facilitara la visualización y medición integral del desempeño del proceso. La fase de implementación incluyó la capacitación del personal y la configuración de la herramienta de gestión. Finalmente, se establecieron mecanismos de seguimiento y control para asegurar la sostenibilidad de la iniciativa.
El CMI permitirá al proceso de Vinculación de Clientes de CENS sea más efectivo, estableciendo metas y objetivos claros, monitoreando el progreso y tomando decisiones basadas en datos precisos. Además, se espera que esta herramienta contribuya a aumentar la satisfacción del cliente y a fortalecer la posición competitiva de la empresa en el mercado.PregradoIngeniero IndustrialAccording to the diagnosis of the Customer Linking process in Norte de Santander Power Plants, problems were identified in the monitoring, measurement and control of performance; which is essential for continuous improvement. For this reason, a balanced scorecard (CMI) was implemented to optimize the process. The developed methodology was structured in four sequential phases: diagnosis, design, implementation and monitoring. In the diagnosis phase, industrial engineering tools were applied to identify opportunities for improvement and establish key performance indicators (KPIs). Next, a CMI was designed to facilitate the visualization and comprehensive measurement of process performance. The implementation phase included staff training and configuration of the management tool. Finally, monitoring and control mechanisms were established to ensure the sustainability of the initiative.
The CMI will allow CENS' Customer Engagement process to be more effective, establishing clear goals and objectives, monitoring progress and making decisions based on accurate data. In addition, this tool is expected to contribute to increasing customer satisfaction and strengthening the company's competitive position in the market
Curricular design of a modular technical training course for typical chemical and process engineering operations
No full textLas operaciones unitarias son fundamentales en la ingeniería química y otras disciplinas industriales. Este concepto, introducido a principios del siglo XX, permitió sistematizar el diseño y análisis de procesos al identificar etapas comunes, independientemente del producto final (McCabe & Smith, 1956).
Este documento detalla el diseño de un curso de formación modular dirigido a aprendices involucrados en operaciones unitarias típicas de procesos industriales. Mediante la aplicación de una encuesta cualitativo descriptiva aplicada a profesionales, profesores y estudiantes (Apéndice A), se concluye que es indispensable que los aprendices reciban una formación integral que les permita desarrollar las competencias necesarias para operar con eficiencia, seguridad y adaptabilidad en diversos sectores industriales.
Su estructura consta 10 módulos que permiten abordar áreas clave, integrando fundamentos teóricos por medio de material interactivo que facilita y garantiza que el contenido tenga una comprensión profunda y aplicable a diversas necesidades industriales. Para asegurar que los conocimientos adquiridos sean bien asimilados, se incluyen herramientas evaluativas que refuerzan el proceso de aprendizaje.
Este curso será impartido en un futuro por docentes altamente capacitados que emplearán estrategias de enseñanza-aprendizaje basadas en un enfoque multimodal, ofreciendo flexibilidad para desarrollarlo de forma virtual, presencial o híbrida (presencialidad remota). Esta modalidad permitirá adaptarse a diversos entornos y necesidades de los aprendices, sin requerir la realización de todos los módulos.PregradoIngeniero QuímicoUnit operations are critical in chemical engineering and other industrial disciplines. This concept, introduced at the beginning of the twentieth century, made it possible to systematize the design and analysis of processes by identifying common stages, regardless of the final product (McCabe & Smith, 1956).
This document details the design of a modular training course aimed at apprentices involved in typical unit operations of industrial processes. Through the application of a qualitative descriptive survey applied to professionals, teachers and students (Appendix A), it is concluded that it is essential that apprentices receive comprehensive training that allows them to develop the necessary skills to operate efficiently, safely and adaptably in various industrial sectors.
Its structure consists of 10 modules that address key areas, integrating theoretical foundations through interactive material that facilitates and ensures that the content has a deep understanding and is applicable to various industrial needs. To ensure that the knowledge acquired is well assimilated, evaluative tools are included to reinforce the learning process.
This course will be taught by highly qualified teachers who will employ teaching-learning strategies based on a multimodal approach, offering flexibility to develop it virtually, face-to-face or hybrid (remote face-to-face). This modality will allow adapting to different environments and needs of the trainees, without requiring the completion of all the modules
Unicycle mobile robot control based on active disturbance rejection for path tracking
No full textEn las últimas décadas, diferentes procesos industriales han sufrido una transformación significativa,
impulsada por el desarrollo acelerado de la robótica móvil, ganando un papel fundamental en sectores como
manufactura, almacenamiento y distribución. En el seguimiento de trayectorias para robots móviles, los controladores
tradicionales como el PID presentan limitaciones ante incertidumbres en el modelo dinámico o cambios en las
condiciones del entorno, estas limitaciones se traducen en errores de seguimiento que afectan la precisión y la
estabilidad del movimiento, por tanto, surge la necesidad de desarrollar estrategias de control como el rechazo activo
de perturbaciones, que permite la adaptación eficiente a cambios del entorno o incertidumbres de los modelos.
En el presente proyecto se aborda el problema de seguimiento de trayectorias para un robot uniciclo a través de un
modelo de control basado en Rechazo Activo de Perturbaciones (ADRC por sus siglas en ingles Active Disturbance
Rejection Control), el controlador consiste en un modelo de control PID, que cuenta con una variable de control
adicional encargada de filtrar la información y garantizar un mejor rendimiento. Se implementó un bloque de control
PID clásico y se comparó con el bloque basado en ADRC para tres tipos de trayectorias: Lineal, circular y Senoidal,
donde se obtuvieron resultados que demostraron la superioridad del bloque de control propuesto en comparación con
el PID tradicional, bajo el modelo de control basado en ADRC se logró un movimiento con menor oscilación, y mayor
estabilización de errores, además se observó que el tiempo de respuesta es menor en el controlador propuestoPregradoIngeniero MecánicoEn In recent decades, various industrial processes have undergone significant transformation, driven
by the accelerated development of mobile robotics, gaining a fundamental role in sectors such as manufacturing,
warehousing, and distribution. In path tracking for mobile robots, traditional controllers such as PID controllers
present limitations when faced with uncertainties in the dynamic model or changes in environmental conditions. These
limitations translate into tracking errors that affect motion accuracy and stability. Therefore, there is a need to develop
control strategies such as active disturbance rejection, which enables efficient adaptation to environmental changes or
model uncertainties.
This project addresses the problem of path tracking for a unicycle robot through a control model based on Active
Disturbance Rejection Control (ADRC). The controller consists of a PID control model with an additional control
variable responsible for filtering information and ensuring improved performance. A classic PID control block was
implemented and compared with the ADRC-based block for three types of trajectories: Linear, circular and Sinusoidal,
where results were obtained that demonstrated the superiority of the proposed control block compared to the traditional
PID, under the ADRC-based control model, a movement with less oscillation and greater error stabilization was
achieved, in addition, it will be detected that the response time is lower in the proposed controlle
Conceptual design of the energy use of biogas
No full textEl biogás, producto de la digestión anaerobia de materia orgánica, representa una alternativa viable y sostenible para la generación de energía renovable, así como para la reducción de emisiones contaminantes. El objetivo principal de este trabajo de grado es evaluar la viabilidad técnica de generación de energía eléctrica a partir del biogás producido en un digestor tubular instalado en una granja porcícola del municipio de Floresta, Boyacá. Este estudio, parte del reconocimiento de diversas tecnologías de conversión energética disponibles en el mercado para realizar dicho aprovechamiento, tales como, motores de combustión interna, microturbinas, motores Stirling, entre otras. Tras un análisis técnico de las opciones, se selecciona el motor Stirling tipo gamma debido a su capacidad de aprovechar la energía térmica del biogás, aun cuando los flujos del mismo son muy bajos. Posteriormente, se caracterizan las propiedades del biogás proveniente de la granja, considerando variables como el contenido de metano y las condiciones operativas del digestor. A continuación, se realiza la simulación del proceso de conversión de energía térmica a energía mecánica utilizando el software Matlab Simulink, que permite modelar un motor Stirling tipo gamma utilizando componentes y dominios Simscape específicos para gas, fuentes térmicas y partes mecánicas. Los resultados obtenidos permiten establecer lineamientos claves para el desarrollo de proyectos de aprovechamiento energético del biogás, destacando su potencial para contribuir a la diversificación energética, la gestión de residuos y el desarrollo sostenible.PregradoIngeniero ElectricistaBiogas, a product of the anaerobic digestion of organic matter, represents a viable and sustainable alternative for renewable energy generation, as well as for the reduction of pollutant emissions. The main objective of this thesis is to evaluate the technical feasibility of generating electrical energy from biogas produced in a tubular digester installed on a pig farm in the municipality of Floresta, Boyacá. This study starts with the recognition of various energy conversion technologies available on the market for this purpose, such as internal combustion engines, microturbines, Stirling engines, among others.
After a technical analysis of the available options, the gamma-type Stirling engine is selected due to its ability to harness the thermal energy of biogas, even when flow rates are very low. Subsequently, the properties of the biogas from the farm are characterized, considering variables such as methane content and the operating conditions of the digester.
Next, the conversion process from thermal energy to mechanical energy is simulated using Matlab Simulink software, which makes it possible to model a gamma-type Stirling engine using specific Simscape components and domains for gas, thermal sources, and mechanical parts. The results obtained provide key guidelines for the development of biogas energy utilization projects, highlighting its potential to contribute to energy diversification, waste management, and sustainable development