Valparaiso

Trabajo de Titulo de Valentina Plaza

Titulo: Evaluación del crecimiento homogéneo de Perovskita del tipo CH3NH3PbX3 (X=I O I/SCN) mediante integración de métodos químicos y electroquímicos, a partir de PbI2 y Pb(SCN)2 para uso en celdas fotovoltaicas

Prof. Guía: Daniel Ramírez

Fecha Examen: 16 de Agosto de 2017

Resumen: El contexto energético actual resulta en la necesidad de opciones viables de generación de energías renovables que satisfagan la demanda sin producir un gran impacto ambiental. Entre estas se encuentra la energía solar, que funciona a través de celdas fotovoltaicas. La celda fotovoltaica, se compone de capas que actúan como medio de transporte de los electrones (semiconductor de tipo-n), los cuales son aprovechados como corriente eléctrica y por ende, energía eléctrica. También, se incluye una capa que actúa como medio de transporte de huecos (semiconductor de tipo-p) y otra que actúa como absorbente óptico, es decir, como absorbente de luz solar. De acuerdo a esto, en este trabajo se estudió la formación de capas absorbentes de luz solar sobre aquellas que actúan como medio de transporte de huecos. Para esto, se emplearon tanto métodos químicos como electroquímicos sobre vidrio cubierto con óxido de estaño dopado con flúor (Fluorine tin oxide, FTO). Como material conductor de huecos y sustrato base, se utilizaron películas de Tiocianato de Cobre (I), CuSCN. El compuesto escogido como material absorbente fue la Perovskita, la cual es una estructura química genérica de varias formas posibles. En nuestro caso, se investigó la síntesis de Perovskita del tipo CH3NH3PbI3 y CH3NH3PbI3–x(SCN)x. Estos compuestos fueron sintetizados a partir de la conversión química de otros intermediarios sólidos. A su vez, dichos intermediarios fueron preparados por vías química y electroquímica, entre los cuales se encuentran los compuestos: sulfuro de plomo (II) (PbS), óxido/hidróxido de plomo (PbO/Pb(OH)2), yoduro de plomo (II) (PbI2) y tiocianato de plomo (II) (Pb(SCN)2). Los precursores PbS y el PbO/Pb(OH)2, se investigaron previamente como ensayos exploratorios. Cada uno de estos intermediarios permitió producir los diferentes tipos de Perovskita propuestos. Las películas de Perovskita que lograron formarse exitosamente, fueron aquellas que lograron formarse homogéneamente sobre el sustrato, sin perturbar la composición química del mismo, las cuales fueron la Perovskita formada partir de PbI2 y Pb(SCN)2, sobre películas rugosas de CuSCN (KSCN 0,05M preparadas en 10 min.) y FTO, respectivamente. Finalmente, se realizó un análisis de eco-eficiencia, que relaciona los impactos ambientales con los costos de la producción de energía eléctrica de 4 alternativas, estas son; celda de Silicio, celda de CdTe, celda de Perovskita y termoeléctrica. Resultando la más eco-eficiente la celda de Perovskita.

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Trabajo de Titulo de Allan Cortes

Titulo: Propuesta de un plan para la implementación de un Sistema de Certificación Ambiental Municipal (SCAM), fase 1, para la Ilustre Municipalidad de Salamanca

Prof. Guía: Héctor Andrade Caroca

Fecha Examen: 08 de Agosto de 2017

Resumen: El presente trabajo surge de la necesidad de la Ilustre Municipalidad de Salamanca, de mejorar su política ambiental y organizacional en relación a las temáticas ambientales presentadas tanto a nivel nacional como comunal, advirtiendo en el Sistema de Certificación Ambiental Municipal (SCAM), una oportunidad única para mejorar las relaciones con la ciudadanía, educando a la población y a su vez instalarse en el territorio como un modelo de Gestión. Este trabajo tiene el objetivo colaborar con el proceso, presentando un Plan de Gestión tendiente a alcanzar la Certificación, de modo que permita integrar en forma sistematizada, estandarizada, participativa, gradual y realista a las necesidades de Gestión Ambiental Local del municipio. Para lograr la Certificación se revisaron en detalle los requerimientos entregados por el Manual de Certificación Ambiental Municipal, donde se elaboró una lista de chequeo que permitió verificar el grado de Conformidad respecto a los requerimientos, resultando que un 47% del total de los requerimientos se encontraban como No Conformidades por parte del municipio. Se planteó como primera necesidad, relacionar toda la documentación del municipio involucrando a todos los estamentos y Departamentos unificando procedimientos, recursos, funciones y responsabilidades, que tuvieran incidencia directa en el proceso de Certificación Ambiental, se entregaron propuestas de mejora por medio de 9 medidas correctivas. Se plantearon nuevos objetivos, metas y programas, estos últimos con un costo total aproximado de $1.010.000 pesos y aplicable entre los meses que perdure el proceso de Certificación. A su vez, se identificaron las necesidades de capacitación en todos los niveles del Municipio y socializar la información a todas las partes interesadas en el proceso de Certificación. Se propuso una nueva forma de control de documentos por medio de registros internos los que contribuirán en futuras actividades fiscalizadoras hacia el Municipio. Este es el primer paso estructurado de la Ilustre Municipalidad de Salamanca hacia una Gestión Ambiental de Excelencia.

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Trabajo de Titulo de César Araya

Titulo: Determinación del potencial metanogénico del bagazo cervecero, para su valorización energética en una cervecería artesanal modelo

Prof. Guía: Joao Cerqueira Pinto

Fecha Examen: 03 de Agosto de 2017

Resumen: Las cervecerías artesanales se han visto afectadas en los últimos años por el aumento de los costos de la energía, los productos primarios y de la gestión de sus residuos. Y es por esto que las medidas de ahorro energético se han transformado en una prioridad para la gran parte de las empresas del rubro. El principal residuo que se obtiene del proceso productivo de cerveza es el bagazo cervecero. De acuerdo a sus características fisicoquímicas, una posible alternativa para el tratamiento de este residuo, es la digestión anaeróbica que por un lado permite degradar los componentes orgánicos del bagazo cervecero y por otro lado, generar metano, el cual puede utilizarse para suministro energético en las cervecerías. Con el fin de revalorizar energéticamente al bagazo cervecero, se determinó experimentalmente el potencial metanogénico del bagazo cervecero, mediante ensayos de a escala de laboratorio, en los cuales también se comparó el rendimiento de estos según la relación sustrato/inoculo (gSVbagazo/gSVinoculo) utilizada. Se elaboraron ensayos con relaciones S/I 0,5, 1 y 2, y se obtuvo potenciales metanogénicos de 339,16, 332,70 y 252,99 ml de CH4 por gramo de bagazo seco, en un tiempo de residencia de 20, 30 y 37 días, respectivamente. Además, se evaluó la prefactibilidad técnico-económica de implementar una planta de biogás en una cervecería artesanal modelo, la cual aportaría energía calórica en sus procesos productivos a partir del bagazo cervecero. De acuerdo al potencial metanogénico del bagazo cervecero obtenido en la mejor alternativa (utilizando la relación S/I de 0,5), y considerando la tasa de producción semanal de bagazo cervecero (200 kg semanales) y el consumo energético mensual de la cervecería artesanal (1555714 kcal/mes), se determinó que es posible abastecer un 41,73% del total de energía requerida para la producción de cerveza. Se cotizó el costo de los principales equipos que se utilizarían en la planta de biogás diseñada, con su costo de instalación, y la construcción de un biodigestor de 15 m3 de volumen total, obteniendo un valor de inversión inicial de $8.028.228 pesos. Finalmente se comparó el VAN para el gasto energético de la cervecería artesanal implementando el tratamiento anaerobio con el VAN del gasto energético manteniendo la fuente actual de energía, resultando mayor este último. Lo que advierte que es una mejor opción seguir utilizando el gas licuado como combustible.

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