viernes, 8 de febrero de 2013

Addressing the Peruvian Energetic Challenges


Abstract

The Research Centre for Sustainable Development (CIDES) from Santo Toribio de Mogrovejo Catholic University makes efforts to face the negative effects of the social-economic growth on the northern areas of Peru by using fossil fuels. We propose a program with three priorities for developing a power portfolio in a middle-long term toward an energy economy based on solar-hydrogen system.
The program also emphasize the use of local renewable resources as a challenge and an opportunity for power hydrogen plants; hydrogen technology are growing in popularity all over the world, consequently, it’s our concern to propose new energy program in order to easy the market penetration of new technologies for the regional development.
The Implementation of hydrogen technologies will bring many social-environmental-economic benefits. IIRSA - Initiative for the Integration of Infrastructure in South America – represents an especial project application because the IIRSA project will cross through sensitive environmental zones of the North Peruvian Regions, and it’s necessary to reduce the high risk of environmental damage. IIRSA initiative seeks to create an infrastructure platform (Transportation, Energy, and Telecommunications) to promote trade integration in South America and reinforce the region’s position in the global economy.

Key words: fossil fuels, environment, renewable resources, hydrogen production.

Dr. Maximiliano Arroyo Ulloa
USAT

Diseño Industrial - ISSUU USAT (Apuntes de Clase)

Diseño Industrial - ISSUU USAT (Apuntes de Clase)

La intención en la que se apoya este trabajo es proporcionar al estudiante de ingeniería los conceptos generales y básicos, utilizados en el arte de expresar las cosas mediante una representación gráfica para luego ser concretados en hechos reales, pasar de la etapa del boceto a la etapa de proyecto.

Dr. Maximiliano Arroyo Ulloa
USAT

Organización de Plantas Industriales - ISSUU USAT (Apuntes de Clase)

Organización de Plantas Industriales - ISSUU USAT (Apuntes de Clase)

El tema de diseño de plantas industriales se basa en principios que se traducen en la reducción de los costes de fabricación de modo que sea posible fabricar productos con mayor margen de beneficios, sobretodo en mercados de alta competencia.

Dr. Maximiliano Arroyo Ulloa
USAT

Introducción a la Ecología Industrial - ISSUU USAT (Apuntes de Clase)

Introducción a la Ecología Industrial - ISSUU USAT (Apuntes de Clase)

La relación entre ambiente, recursos y desarrollo económico, han sido objeto de debate internacional desde la mitad de los años setenta, por efecto de la preocupación mundial por los problemas del ambiente.

Dr. Maximiliano Arroyo Ulloa
USAT

Mejorando la competitividad de la PYME


Dr. Maximiliano Arroyo Ulloa, Bach. Prisilla Quezada Castro, Ing. Oscar Vásquez Gervasi

RESUMEN  En el presente trabajo se muestran los avances y logros que se viene realizando en la empresa textil N&P Atelier SAC como parte del proyecto “Optimización de procesos en el área de diseño, patronaje, tizado y desarrollo de muestras en la empresa N&P Atelier SAC, con la implementación CAD”. El proyecto es financiado en parte por el programa de Financiamiento para la Innovación, la Ciencia y Tecnología (FINCYT) del gobierno Peruano. El estudio en la empresa se ha basado en el análisis del conjunto de actividades que forman parte de la línea de proceso del área de tejido de punto para identificar los puntos que influyen negativamente en la productividad y permitió implementar acciones correctivas. Así mismo, se muestra el planteamiento de la perspectiva de la empresa en relación a su desarrollo tecnológico con factores competitivos, costos industriales, conflictos sociales y flexibilidad de producción.

Palabras clave: Productividad, costes de producción, competitividad, flexibilidad de producción.

Revista de la Ingeniería Industrial, Vol. 6, No. 1, 2012, 14-19

                                                                                                            ISSN 1940-2163

Una grandeza física llamada presión


Hasta el día de hoy, la presión es casi siempre confundida con otra grandeza física como la fuerza. En lenguaje técnico la presión es la relación entre la fuerza que se ejerce perpendicularmente sobre una superficie, y el área de la superficie sobre la cual se aplica esta fuerza. En otras palabras: una fuerza pequeña aplicada sobre una superficie pequeñísima (como la aguja de una jeringa sobre la piel) puede ejercer una presión elevada, mientras que una gran fuerza sobre una superficie amplia (como el inmenso peso de la pirámide de Keops, que está distribuida sobre una base de 53 mil m2) produce una presión relativamente baja.

Las súper-bondades de la presión

Como súper calor, tenemos su aplicación en las ollas a presión donde todo se cocina en menos tiempo debido a la presión que se desarrolla en el interior del vapor caliente, alcanzándose temperaturas superiores a los 100°C y porque sirve menos calor para llevar el agua a su punto de ebullición.
Como súper pegamento, se utilizó mucho en el pasado para realizar experimentos, que en su momento fueron consideradas “actos de magia”. Un clásico es el que realizó en 1645 Otto Von Guerick delante de la Corona Imperial de Ratisbona: unió dos hemisferios de bronce creando el vació al interno de la esfera, luego ocho caballos trataron de separar los hemisferios, sin resultados positivos. ¿La explicación? la presión atmosférica las tenía unidas con mayor adherencia que cualquier pegamento actual.
Como súper fuerza, es posible levantar un automóvil con un dedo. Esto gracias a un descubrimiento hecho por Blas Pascal, quien descubrió que la presión aplicada a un fluido inmóvil se transmite  de manera intacta en cada punto del fluido multiplicando su fuerza.
Como súper gusto, la presión puede influenciar en el gusto de una bebida. Todas las bebidas gaseosas contienen anhídrido carbónico metida bajo presión y disuelta en el líquido y por lo tanto su composición química (y su sabor) cambian cuando pierden este gas.

La presión y el clima

Debido a la presión que tienen los gases de comprimirse y de expandirse, es el motor de los movimientos de grandes masas de aire en la atmósfera. Cuando una porción de una columna de aire se calienta por el sol, esta se expande, se hace más ligera que el aire circundante y tiende a elevarse, naciendo así lo que se llama área de baja presión. Así, el aire en las zonas de alta presión tiende a moverse hacia aquel de baja presión generando un fenómeno muy conocido por todos: los vientos.

Presión artificial

La posibilidad de comprimir los gases y someterlos a una presión externa permite aplicaciones simples, pero de notable importancia. Cuando en los neumáticos de un auto se mete aire a una presión de 2 atmósferas, estas se ponen tan rígidas y elásticas que equilibran no solo la fuerza sino también el peso del vehículo y de los pasajeros, debido a que el aire interno en los neumáticos presiona contra aquella externa que se encuentra a una presión inferior.

Presión y nuestro cuerpo: la peor parte la viven los astronautas

Nuestro cuerpo está estructurado para vivir bajo presión. ¿Qué sucedería si esta presión aumentara o por le contrario, viniera a faltar? Nuestro cuerpo explotaría. En el caso de los buceadores, se ha demostrado que se puede llegar hasta 162 metros de profundidad sin que se afecten los pulmones.
Pero son los astronautas quienes se llevan la peor parte de las consecuencias de la presión.
- es necesario 12 horas de preparativos para pasar de la presión interna de la estación espacial (1 atmósfera) a aquella del traje espacial a 0,3 atmósferas de oxígeno puro,
- deben pasar cerca de 12 horas antes de salir, mientras tanto el astronauta comienza a respirar oxígeno puro a presión normal, a intervalo de algunos minutos, en tal modo que su organismo libera el nitrógeno presente en el aire de la estación espacial,
- a 45 minutos de la salida, viene trasladado a la sala de descompresión, donde comenzará a respirar oxígeno puro con continuidad,
- después de un cuarto de hora, la presión de la cámara de descompresión viene reducida hasta las 0,3 atmósferas, en donde el astronauta respirará el mismo gas que respirará al externo. Se escogió una presión de 0,3 atmósfera porque es la más baja que se pueda lograr sin alterar las funciones vitales, garantizando el máximo ahorro de gas cuando el astronauta sale al espacio.

Dr. Maximiliano Arroyo Ulloa
USAT



Detalles breves adicionales
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El aire tiene un peso, si bien mínimo, influye en nuestras vidas más de lo que podamos imaginar

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Gracias a la presión, el carbón se convierte en diamante
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Son las diferencias de presiones las que causan los vientos y ciclones
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Bajo el agua la presión aumenta en 1 atmósfera cada 10 metros
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La presión interna es un precioso indicador de nuestra salud, por el contrario aquella externa puede hacernos mal
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Y el hombre dominó la oscuridad


La luz es para muchos científicos el único valor absoluto del universo, con una velocidad de un millardo y ochenta kilómetros por hora, que si siguiese la curvatura de la tierra, le daría siete vueltas y media al planeta en tan solo un segundo.
El primero en calcular la velocidad de la luz fue el danés Ole Roemer, quien conociendo el diámetro de la órbita de la tierra, la estimó en 227 mil kilómetros por segundo, un valor bastante próximo al valor de 300 mil kilómetros por segundo (velocidad de la luz al vacío. La velocidad de la luz no cambia nunca, cualquiera que sea la velocidad a la que se mueve la fuente con relación a quien mira o recibe el haz de luz, en otras palabras, en el universo nada puede moverse a una velocidad superior a la luz.

¿Cómo hacían las antiguas civilizaciones?

Los sabios de las culturas antiguas, sostenían que eran de nuestros ojos que salía los rayos que iluminaban las cosas. Pero la ciencia de manera gradual ha enseñado que no siempre somos nosotros los protagonistas, por el contrario los verdaderos actores son los rayos que llegan a nuestros ojos.
Hasta el momento de la invención de la electricidad, el problema de la iluminación de los ambientes se resolvía incendiando una amplia variedad de materiales. La tecnología del momento era quemar-controlar. Los restos hallados de esta tecnología muestran grandes conchas marinas de la edad de piedra en las cuales se quemaba grasa de animales. Otras teorías sostienen, que los ojos de las personas de estas civilizaciones antiguas eran diferentes a los nuestros de hoy en día, en el sentido que, ambientes en los que nosotros no podríamos distinguir nada, resultaba para ellos perfectamente iluminados.

Inicio de la iluminación pública

En el 800 se abandonaron las velas y lámparas y se desarrollaron sistemas de iluminación más eficaces. Primero con las lámparas a kerosén que fueron rápidamente sustituidas por aquellas a gas, que eran muchas más limpias y con menor necesidad de mantenimiento. Con el gas comenzó la iluminación pública, que a su vez trajo grandes problemas: desde la distribución a la facturación (¿cómo contabilizar los consumos individuales?), Un problema que fue un dolor de cabeza de los técnicos de la época hasta inicios del 900. en 1878 llegó la lámpara eléctrica, y quizá desde esta fecha se debería considerar el inicio de la edad moderna.

Cuando Edison inventó la lámpara eléctrica

En 1878 Tomás Alva Edison inventa la lámpara eléctrica a incandescencia, un nuevo sistema para iluminar los ambientes. Tras cientos de intentos y pérdidas superiores a 50000 dólares, consiguió un hilo que alcanzara la incandescencia sin fundirse. Y no era de metal, sino de algodón carbonizado.
El dispositivo lograba transformar la energía eléctrica en luz utilizando un filamento de tungsteno (metal resistente a altas temperaturas). El filamento contenido en una ampolla de vidrio al vacío al momento de su incandescencia comenzaba a brillar y emitía la luz, y así lució durante 48 horas ininterrumpidas.
Dejó en la historia de las frases célebres, que "el genio es un uno por ciento de inspiración y un noventa y nueve por ciento de transpiración". Y sin duda lo demostró con su vida.

La luz biológica

Existe un tipo de luz química generada por seres vivientes, llamada bio luminiscencia. La mayor parte de las criaturas luminosas fabrica su luz gracias a una enzima, una proteína y un fosfato que se combinan con el oxígeno. La reacción libera más del 70% de la energía en luz y el calor que se pierde es menos del 25%.
Las aguas dulces no tienen criaturas luminiscentes, mientras que el mar está lleno de ellos. Tiempo atrás se pensaba que los abismos fueran desiertos, pero hoy se sabe que a miles de metros de profundidad, existe una fauna que fabrica luz. Grupos de investigadores están tratando de emular dichos sistemas complejos de iluminación con el fin de aprovechar dichos principios en beneficio directo de la población humana.

De la luz a la electricidad

Dado que la electricidad genera luz, alguien pensó que de la luz se podría obtener electricidad. No se equivocaron, aparatos que realizan esta conversión están disponibles a nivel comercial. Este tipo de tecnología es muy ecológica, pero aún no resulta económica para quien quisiera generar electricidad en casa. El sistema propuesto utiliza ciertas propiedades eléctricas de una serie de elementos (silicio, selenio, etc.) llamados semiconductores. La tecnología es conocida como célula fotovoltaica y su presencia en el campo de generación de luz, alcanza cada día mayor demanda e interés, por su gran ventaja ecológica y la casi gratuidad de la electricidad producida.

Dr. Maximiliano Arroyo Ulloa
USAT


Notas Adicionales (por si es de utilidad)


¿LA LUZ...QUÉ COSA ES? ¿UN GAS? ¿UNA VIBRACIÓN? O ¿UNA FORMA DE ENERGÍA?
La luz es una forma de energía, con la extraña propiedad de ser a la vez una onda y una partícula

La luz viaja a casi 300 mil Km/s en el vacio y disminuye en sustancias transparentes.

Nuestros ojos captan solo una pequeña parte de la frecuencia luminosa: lo que llamamos luz visible

Los colores son la manera en la cual nuestro cerebro distingue una frecuencia de otra