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Análisis de medidas de eficiencia energética y energías renovables en el sector residencial
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2015) Chévez Pedro Joaquim; Irene Martini (Dir.)
La implementación de medidas de eficiencia energética e incorporación de energías renovablesen el ámbito residencial ha tomado un papel importante en la agenda de muchos países. Desdela crisis del petróleo de 1973 cuando la OPEP decidió aumentar el precio del petróleo de usd2,47 a más de usd 30, los países centrales de la OCDE dependientes de importaciones de esteenergético debieron reducir sus consumos sin disminuir la calidad de vida de sus habitantes nialterar la producción industrial, por tales motivos debieron explotar sus yacimientos que hastaese entonces no eran rentables, como así también buscar fuentes energéticas sustitutas eimplementar medidas tendientes a incrementar la eficiencia en los usos finales (Rosenfeld,2008). Según la Agencia Internacional de Energía (IEA, 2008) el consumo energético mundialhubiera sido un 56% mayor que el actual de no haberse adoptado políticas de uso eficienteluego del shock petrolero.
Análisis de la composición química y evaluación de actividad antimicrobiana de especies vegetales de los géneros Deprea, Jodina y Kaunia
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2023) Marín Edith Magdalena; Dra. Uriburu María Laura (Dir.); Dra. Nicotra Viviana Estela (Codirectora)
El objetivo central de este trabajo de tesis es la búsqueda de metabolitos especializados con propiedades antimicrobianas. Para ello se trabajó con especies vegetales pertenecientes a distintas Fam. y con contenido químico diverso. Si bien se utilizaron métodos clásicos de extracción, purificación y determinación estructural, se destaca la utilización de extracción empleando fluidos supercríticos para evaluar si esta metodología, además de ser amigable con el medio ambiente, manifiesta ventaja respecto a la obtención de metabolitos bioactivos. El estudio fitoquímico de la especie Jodina rhombifolia permitió aislar mezclas complejas de compuestos aromáticos y alifáticos oxigenadas de bajo peso molecular como así también glicéridos con ácidos grasos epoxidados. En la extracción con CO2-SC los compuestos bioactivos se concentraron en un 1% p/p con respecto al peso seco de la planta. Este método demostró ser el método más eficiente para concentrar metabolitos con un perfil de bioactividad particular frente a Staphylococcus aureus, obteniéndose los mejores resultados a 40 oC y 30 MPa. El estudio fitoquímico de Kaunia lasiophthalma permitió la caracterización de tres lactonas sesquiterpénicas de tipo guaianólido polihidroxilado y un benzofurano novedosas, y tres lactonas sesquiterpénicas, dos guaianólidos y un seco-guaianólido previamente reportadas. Las estructuras de tres lactonas no pudieron ser determinadas solamente con el análisis espectroscópico de RMN, por lo que se llevó a cabo la elucidación estructural con el apoyo de cálculos computacionales mediante un software de cálculo. Adicionalmente, los resultados del estudio de actividad antimicrobiana con S. aureus mostraron que las dos lactonas sesquiterpénicas disponibles en mayor cantidad presentaron un efecto bacteriostático a 10 ppm incluso después de 24 h de contacto con la cepa S. aureus 152. Para el caso de Deprea nieva se realizó un estudio fitoquímico bioguiado a partir del cual se aislaron y caracterizaron tres withanólidos con un arreglo inusual en la cadena lateral en la posición C-17. Se evaluó la actividad antimicrobiana del metabolito obtenido en mayor cantidad frente a S. aureus 172, cepa que resultó ser más sensible en el estudio biológico previamente realizado para el extracto de origen. Los datos obtenidos del metabolito puro mostraron un efecto bacteriostático a 10 ppm incluso después de 24 h de contacto con la cepa. En definitiva, a partir del material vegetal elegido en este trabajo, perteneciente a la flora del centro y noroeste argentino, se accedió a metabolitos con estructuras químicas muy disímiles y con actividad antimicrobiana comparable con la vancomicina empleada como tratamiento para infecciones producidas por S. aureus. Abstract The main objective of this thesis is the search for specialized metabolites with antimicrobial properties. For this purpose, we worked with plant species belonging to different Fam. and with diverse chemical content. Although classical methods of extraction, purification and structural determination were used, the use of extraction using supercritical fluids is emphasized in order to evaluate whether this methodology, besides being environmentally friendly, shows an advantage with respect to obtaining bioactive metabolites. The phytochemical study of the species Jodina rhombifolia allowed the isolation of complex mixtures of aromatic and aliphatic oxygenated compounds of low molecular weight as well as glycerides with epoxidized fatty acids. Extraction with CO2-SC concentrated the bioactive compounds to 1% w/w with respect to the dry weight of the plant. This method proved to be the most efficient method to concentrate metabolites with a particular bioactivity profile against Staphylococcus aureus strains, obtaining the best results at 40oC and 30 MPa. The phytochemical study of Kaunia lasiophthalma allowed the characterization of three novel polyhydroxylated guaianolide-type sesquiterpene lactones and one benzofuran, and three previously reported sesquiterpene lactones, two guaianolides and one secoguaianolide. The structures of three lactones could not be determined by NMR spectroscopic analysis alone, so structural elucidation was carried out with the support of computational calculations using calculation software. Additionally, the results of the antimicrobial activity study with S. aureus showed that the two sesquiterpene lactones available in higher amount presented a bacteriostatic effect at 10 ppm even after 24 h of contact with the S. aureus 152 strain. For Deprea nieva, a bioguided phytochemical study was performed from which three withanolides with an unusual side chain arrangement at the C-17 position were isolated and characterized. The antimicrobial activity of the metabolite obtained in higher amount was evaluated against S. aureus 172, the strain that proved to be more sensitive in the biological study previously performed for the parent extract. The data obtained from the pure metabolite showed a bacteriostatic effect at 10 ppm even after 24 h of contact with the strain. In conclusion, from the plant material chosen in this work, belonging to the flora of central and northwestern Argentina, metabolites with very dissimilar chemical structures and with antimicrobial activity comparable to vancomycin used as a treatment for infections caused by S. aureus were obtained.
Soluciones tecnológicas a la problemática del elevado consumo energético de climatización en la vivienda social, utilizando estrategias constructivas bioclimáticas y energía solar
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2023) Díaz Andrés Emanuel; Hernández Alejandro Luis (Dir.)
Este trabajo de tesis está enfocado en reducir el alto consumo energético de calefacción y de enfriamiento de una vivienda social. Se estudio la posibilidad de incorporar desechos de plásticos a la vivienda social, con esto contribuimos a la disminución de la generación plásticos y de gases de efecto invernadero (GEI) y sus impactos sobre el medio ambiente. Para tener los datos meteorológicos de la ciudad de Salta, se desarrolló un año meteorológico típico llamado TMYPlus, el mismo cuenta con las variables meteorológicas necesarias para las simulaciones. El TMYPlus brinda información precisa para las simulaciones de sistemas térmicos y eléctricos que requieran resultados realistas para sus proyectos. Ante la falta de un aparato para la medición de las propiedades térmicas de los materiales, que se fueron obteniendo en esta tesis, se fabricó un aparato de placa caliente con guarda llamado HD20. Este aparato proporciona la conductividad térmica de los materiales utilizados en la construcción de una vivienda social. El hormigón armado es usado frecuentemente en la construcción de la vivienda social, por ello es que en esta tesis se desarrolló tal hormigón con desechos de polietileno de alta y baja densidad. Para las baldosas se proponen baldosas aislantes estudiadas y fabricadas en esta tesis. Para la mampostería se desarrolló un ladrillo llamado PumaPunku, el cual tiene una alta resistencia térmica y resistencia a la compresión, lo que lo hace apto para viviendas de dos plantas. Todas estas propiedades aportan a la reducción del consumo energético de calefacción y de enfriamiento que tiene una vivienda a lo largo del año. En épocas invernales contar con un sistema de calefacción no convencional es de gran ayuda, tanto para el sistema eléctrico como para el ambiente. Por ello en esta tesis se estudió y fabricó un colector de aire de alta eficiencia, el cual se lo propone para la implementación en la vivienda social. Este sistema de calefacción aporta de gran manera a la reducción del consumo energético de calefacción. Mediante la incorporación de PCM en la vivienda social, se logra una reducción de las temperaturas máximas interiores y un aumento de las mínimas, gracias a su capacidad de almacenar energía térmica. Se analizaron dos diferentes parafinas para su implementación. El PCM fue introducido en el ladrillo PumaPunku con gran éxito. Todas las propuestas antes mencionadas fueron simuladas en dos programas: SIMEDIF y Simusol. Los resultados arrojaron reducciones en el consumo energético de hasta el 40%, lo que es una propuesta estratégica para que el IPV comience a implementar estas tecnologías en la construcción de sus viviendas. Abstract This thesis work is focused on reducing the high energy consumption of heating and cooling in social housing. The possibility of incorporating plastic waste into social housing was studied. We contribute to reducing the generation of plastics and greenhouse gases (GHG) environmental impacordernment. To have the meteorological data of the city of Salta, a typical meteorological year called TMYPlus necessary developed. TMYPlus provides accurate information for simulations of thermal and electrical systems that require realistic results for their projects. Due to the lack of an apparatus for the measurement of the thermal properties of the materials, which were obtained in this thesis, a hot plate apparatus with a guard called HD20 was manufactured. This device provides the thermal conductivity of the materials used in social housing construction. Reinforced concrete is frequently used in social housing construction, so in this thesis, such concrete was developed with high and low-density polyethylene waste. Insulating tiles studied and manufactured in this thesis are proposed for the tiles. For the masonry, a brick called PumaPunku was developed, which has a high thermal resistance and compression resistance, making it suitable for two-story houses. All these properties contribute to reducing energy consumption for heating and cooling that a home has throughout the year. In winter, having an unconventional heating system is of great help, both for the electrical system and the environment. Therefore, in this thesis, a high-efficiency air collector was studied and manufactured, which is proposed for implementation in social housing. This heating system contributes significantly to the reduction of heating energy consumption. By incorporating PCM in social housing, maximum interior temperatures and an increase in minimum temperatures are reduced, thanks to its ability to store thermal energy. Six different paraffins were analyzed for their implementation. The PCM was introduced in the PumaPunku brick with great success. All the proposals mentioned above were simulated in two programs: SIMEDIF and Simusol. The results showed reductions in energy consumption of up to 40%, which is a strategic proposal for the IPV to start implementing these technologies in constructing their homes.
Eficiencia térmico-energética de viviendas en tierra. Producción social y políticas públicas del hábitat
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2023) Ortega Matías Eduardo; Dra. Arq. Garzón Beatriz (Dir.); Dr. Hernández Alejandro (Codirector)
Bajo la premisa de que el mundo contemporáneo exige rediseñar los modos hegemónicos de producción del hábitat construido, dado el enorme impacto global que tiene la actual industria de la construcción en un contexto de cambios de paradigmas y de transición hacia nuevos modelos de desarrollo, es que este trabajo, titulado Eficiencia térmico energética en viviendas. Producción social y políticas públicas del hábitat busca hacer un aporte en varios sentidos. Con el objetivo general de colaborar con las condiciones políticas y sociales para que la construcción con tierra tenga mayores niveles de aceptación y consideración al momento de pensar y proyectar el ambiente construido, es que se propuso específicamente conocer el comportamiento térmico-energético de los dos casos de estudio seleccionados para el análisis, bajo la hipótesis de que su buen comportamiento térmico conlleva a lograr buenos niveles de confort y de eficiencia energética, y que esa condición es lo suficientemente válida para considerar la multiplicación de programas y de políticas regulatorias que estimulen envolventes en tierra, en el marco de una crisis energética, ambiental y habitacional sin precedentes. De aquí la importancia de estudiar este problema, dado el creciente interés por parte de diferentes colectivos sociales en las técnicas de construcción en tierra, en el desarrollo de marcos normativos que regulen el oficio y la práctica, y principalmente, en la disponibilidad de los materiales involucrados y en la necesidad de resolución del problema habitacional. En ese sentido, esta tesis se pensó también como una herramienta para avanzar en el conocimiento de los potenciales energéticos y ambientales que su uso extendido podría implicar, por lo que buscó valorar la experiencia existente en materia de políticas públicas que permitieron la construcción de viviendas en tierra para que se potencien y multipliquen. Para la metodología de esta tesis, se utilizaron procedimientos propios de una investigación cualitativa, como el relevamiento bibliográfico, la observación en territorio y entrevistas a referentes de estudios de arquitectura y a constructores y técnicos de cooperativas de trabajo y comunidades indígenas en la provincia de Tucumán, quienes utilizan tradicionalmente diferentes técnicas basadas en la tierra para la materialización de edificaciones. De hecho, el método central de esta investigación es el estudio de caso, un instrumento propio de las ciencias sociales y utilizado como método de evaluación cualitativo. Aunque en esta tesis se considera este método para el abordaje de los casos de estudio, para poder explicar el comportamiento térmico-energético de dos casos específicos y proceder a su análisis y evaluación, se llegó a este conocimiento mediante herramientas de naturaleza cuantitativa; el comportamiento térmico debe poder medirse para luego poder ser interpretado y mejorado. Entonces, si bien se utilizaron herramientas y métodos de orden cualitativo, la metodología utilizada en la producción de los datos es eminentemente cuantitativa. Luego de una primera etapa de aproximación al tema y articulación con técnicos, vino otra etapa de recorrido por la provincia, en la tarea de identificar las casas ejecutadas con técnicas constructivas en tierra mediante la implementación de distintas políticas públicas. Finalmente, se seleccionaron dos viviendas para ser evaluadas térmico-energéticamente: la Casa García Villar, en la llanura tucumana, y la Casa Mamaní, en los valles de altura de la provincia, correspondiéndose con las dos zonas bioambientales que definen a Tucumán, la zona II y la zona III según la Norma IRAM 11.603. Para analizar el comportamiento térmico-energético de ambos casos, tanto en invierno como en verano, a) se caracterizaron los sitios de implantación, observando las particularidades climáticas de cada región y la cultura local; b) se describieron y caracterizaron las disposiciones arquitectónicas y tecnológicas de las viviendas; c) se determinó el cumplimiento de las viviendas respecto a las recomendaciones de la serie 11.600 y la 11.900 de las Normas IRAM; d) se generaron las etiquetas de Eficiencia Energética (EE), para identificar el Índice de Prestaciones Energéticas (IPE), que se obtiene mediante el aplicativo web desarrollado por el Ministerio de Energía de la Nación; e) mediante monitoreo higrotérmico (mediciones de temperatura y humedad externas e internas en reales condiciones de uso), y simulación térmica (tras validar los modelos en régimen dinámico mediante la utilización del programa SIMEDIF), se evaluó su comportamiento respecto a las zonas de confort según la estación considerada. Este análisis y evaluación responde, a su vez, a tres modelos de balance térmico: el de régimen estacionario (normativa IRAM), el de régimen cuasi estacionario (etiquetado), y el de régimen dinámico (simulación térmica). Para cada una de las viviendas analizadas, se propusieron mejoras sobre la base de las condiciones reales, por lo que se estudiaron también posibles estrategias para lograr rehabilitaciones factibles en ambos casos de estudio. Los resultados alcanzados muestran que los casos no verifican la hipótesis, tal y como se había formulado. En el caso de la Casa García, se la construyó utilizando una técnica constructiva que se presenta como innovadora en la provincia: la tierra alivianada encofrada sirvió para materializar los muros, pero el binomio tierra-paja se utilizó también como capa de amortiguamiento térmico en el techo, en lugar de apelar a la tradicional aislación térmica de tipo resistiva. El comportamiento del techo no verifica el nivel C, mínimo exigido por la Norma IRAM 11.605; la vivienda no tiene un buen desempeño global, principalmente por la falta de aislación en el techo, aunque factores de contexto tampoco colaboran. A su vez, si bien la aplicación de tecnologías locales, como mamposterías de adobe o techos de torta de barro, resulta muy apropiada en los valles de altura de Tucumán (específicamente en el Valle Calchaquí), tampoco se observa un buen comportamiento térmico energético en la Casa Mamaní. Si bien los muros verifican el nivel C, no verifican en nivel B que es el mínimo que determinan los estándares de calidad para la vivienda social (Secretaría de Vivienda de la Nación, 2019); el techo, a su vez, directamente no verifica. Sin embargo, sí demuestran la necesidad de profundizar en este campo del conocimiento. Si bien los desempeños globales no son lo suficientemente buenos, en el caso de los muros de la Casa García Villar se observa un muy buen comportamiento, alcanzando el nivel A/B, y en el caso de la vivienda en el valle calchaquí, sirve de testimonio tangible de lo apropiada (en términos ambientales, culturales y sociales), que fue la incorporación de las tecnologías locales en operatorias que resultaron ser verdaderas alternativas, como el Programa Federal Mejor Vivir. También se demostró la limitación de las herramientas disponibles y utilizadas, tanto de la normativa existente como del aplicativo web Etiquetado de Viviendas (entendiendo que está en pleno desarrollo), y el valor que tiene la simulación energética para conocer con mayor aproximación el comportamiento térmico real de un edificio. Las conclusiones sugieren que el desarrollo e implementación de tecnologías constructivas que incorporan la tierra y otras materialidades de origen natural podrían reducir los impactos de la industria que determinan al ambiente construido, a la vez que serviría a los paradigmas emergentes a nivel global respecto a los modos de producción del hábitat humano. A la vez, se señala la necesidad de ajustar las normativas y herramientas existentes para el análisis y verificación del comportamiento térmico energético de viviendas, y se recomienda la incorporación de simulaciones térmico-energéticas al momento de proyectar viviendas a construir. Abstract Under the premise that the contemporary world requires redesigning the hegemonic modes of production of the built habitat, given the enormous global impact that the current construction industry has in a context of paradigm shifts and transition towards new development models, it is that this work, entitled Thermal energy efficiency in homes. Social production and public habitat policies seeks to make a contribution in several ways. With the general objective of collaborating with the political and social conditions so that construction with earth has higher levels of acceptance and consideration when thinking and designing the built environment, it was specifically proposed to know the thermal-energy behavior of the two cases. of study selected for the analysis, under the hypothesis that its good thermal behavior leads to achieving good levels of comfort and energy efficiency, and that this condition is valid enough to consider the multiplication of programs and regulatory policies that stimulate envelopes in earth, within the framework of an unprecedented energy, environmental and housing crisis. Hence the importance of studying this problem, given the growing interest on the part of different social groups in earth construction techniques, in the development of regulatory frameworks that regulate the trade and practice, and mainly, in the availability of materials. involved and in the need to resolve the housing problem. In that sense, this thesis was also intended as a tool to advance knowledge of the energy and environmental potentials that its widespread use could imply, which is why it sought to value the existing experience in terms of public policies that allowed the construction of housing in earth so that they are strengthened and multiplied. For the methodology of this thesis, qualitative research procedures were used, such as bibliographic survey, observation in the territory and interviews with representatives of architectural studios and builders and technicians of work cooperatives and indigenous communities in the province of Tucumán. who traditionally use different earth-based techniques for the materialization of buildings. In fact, the central method of this research is the case study, an instrument typical of the social sciences and used as a qualitative evaluation method. Although this thesis considers this method to approach the study cases, in order to explain the thermal-energy behavior of two specific cases and proceed to their analysis and evaluation, this knowledge was reached using quantitative tools; Thermal behavior must be measurable and then interpretable and improved. So, although qualitative tools and methods were used, the methodology used in the production of the data is eminently quantitative. After a first stage of approaching the topic and articulating with technicians, came another stage of touring the province, in the task of identifying the houses executed with earth-based construction techniques through the implementation of different public policies. Finally, two homes were selected to be thermally-energetically evaluated: Casa García Villar, in the Tucumán plain, and Casa Mamaní, in the high valleys of the province, corresponding to the two bioenvironmental zones that define Tucumán, the II and zone III according to IRAM Standard 11.603. To analyze the thermal-energy behavior of both cases, both in winter and summer, a) the implementation sites were characterized, observing the climatic particularities of each region and the local culture; b) the architectural and technological arrangements of the homes were described and characterized; c) compliance of the homes with respect to the recommendations of series 11,600 and 11,900 of the IRAM Standards was determined; d) Energy Efficiency (EE) labels were generated to identify the Energy Performance Index (IPE), which is obtained through the web application developed by the National Ministry of Energy; e) through hygrothermal monitoring (measurements of external and internal temperature and humidity in real conditions of use), and thermal simulation (after validating the models in dynamic regime through the use of the SIMEDIF program), their behavior with respect to the comfort zones was evaluated. depending on the season considered. This analysis and evaluation responds, in turn, to three thermal balance models: the stationary regime (IRAM regulations), the quasi-stationary regime (labeling), and the dynamic regime (thermal simulation). For each of the homes analyzed, improvements were proposed based on the real conditions, so possible strategies were also studied to achieve feasible rehabilitations in both study cases. The results achieved show that the cases do not verify the hypothesis, as it had been formulated. In the case of Casa García, it was built using a construction technique that is presented as innovative in the province: the lightened earth formwork served to materialize the walls, but the earth-straw binomial was also used as a thermal buffer layer in the roof, instead of resorting to traditional resistive thermal insulation. The behavior of the roof does not verify level C, the minimum required by Standard IRAM 11.605; The house does not have a good overall performance, mainly due to the lack of insulation in the ceiling, although contextual factors do not collaborate either. At the same time, although the application of local technologies, such as adobe masonry or mud cake roofs, is very appropriate in the high valleys of Tucumán (specifically in the Calchaquí Valley), good thermal-energy behavior is not observed in the Mamaní House. Although the walls verify level C, they do not verify level B, which is the minimum determined by the quality standards for social housing (Secretary of Housing of the Nation, 2019); the roof, in turn, does not directly check. However, they do demonstrate the need to delve deeper into this field of knowledge. Although the overall performances are not good enough, in the case of the walls of Casa García Villar a very good performance is observed, reaching level A/B, and in the case of the house in the Calchaquí valley, it serves as tangible testimony of how appropriate (in environmental, cultural and social terms) was the incorporation of local technologies in operations that turned out to be true alternatives, such as the Federal Better Living Program. The limitation of the tools available and used was also demonstrated, both in the existing regulations and in the Housing Labeling web application (understanding that it is in full development), and the value that energy simulation has to know more closely the real thermal behavior. of a building. The conclusions suggest that the development and implementation of construction technologies that incorporate earth and other materials of natural origin could reduce the impacts of the industry that determine the built environment, while serving the emerging paradigms at a global level regarding the modes production of human habitat. At the same time, the need to adjust existing regulations and tools for the analysis and verification of the thermal-energy behavior of homes is pointed out, and the incorporation of thermal-energy simulations is recommended when designing homes to be built.
Estudio de la vulnerabilidad de los bosques nativos en el contexto del cambio climático
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2022) Ontiveros Silvina Noemí; Dra. Manrique Silvina M. (Dir.); Dra. Franco Judith A. (Codirectora)
El CCG y sus efectos en los sistemas naturales y sociales, constituyen uno de los mayores desafíos a los que la humanidad se enfrentará en las próximas décadas. En este contexto, el conocimiento de la vulnerabilidad de los bosques nativos al cambio climático resulta fundamental para brindar las bases para diseñar la estrategia para la adaptación y mitigación de los impactos potenciales del CCG en el sector forestal. El presente trabajo analizó la vulnerabilidad de los bosques nativos de la provincia de Salta, combinando las bases conceptuales del IPCC y bajo la perspectiva de los Sistemas Socio Ecológicos; desarrollando un marco conceptual teórico analítico y estimando un Índice de Vulnerabilidad (IVU) del ecosistema natural, social y del Sistema Socio Ecológico. El trabajo se enfocó en dos estudios de caso, considerando variantes ecosistémicas existentes dentro de áreas protegidas: la Reserva de Campo Alegre en el Dpto. de la Caldera, y la Reserva Provincial de Acambuco en el Dpto. de San Martín, ambos en la provincia de Salta. Se evaluaron aspectos biofísicos y socio-económicos, a partir de criterios e indicadores definidos y se combinaron en el IVU. Los resultados muestran al ecosistema de Acambuco con una sensibilidad baja debido a sus niveles elevados de provisión de BySE (IMA, diversidad, biomasa) determinantes de BySE finales (aprovisionamiento, regulación y culturales), y una capacidad adaptativa media, definida por un contexto socio-económico desfavorable (elevados niveles de pobreza y NBI). Con respecto a ecosistemas de la RP de Campo Alegre, en términos ecológicos, se muestran altamente sensibles a ser dañados por el CCG por sus bajos niveles de provisión de BySE intermedios y finales. El análisis de la vulnerabilidad de estos ecosistemas permitió identificar factores locales que podrían conducir a una mayor degradación de los ecosistemas y vulnerabilidad actual y a largo plazo. Entre los cuales se destacan la falta de estructuras adecuadas de gobernanza de bosques, falta de articulación entre políticas ambientales y públicas que logren vincular objetivos de desarrollo sustentables con objetivos económicos, falta de articulación o complementación entre políticas ambientales y políticas de tenencia de tierra, falta de acceso a servicios ecosistémicos por parte de comunidades rurales u originarias, elevados niveles de pobreza, dependencia de recursos naturales, insuficiencia en leyes ambientales o inadecuada aplicación (gobernabilidad) que no logran frenar el avance de la frontera agropecuaria lo cual conlleva al incremento de las tasas de deforestación y degradación de bosques nativos, e inequidad social. Finalmente, los resultados obtenidos en la presente tesis, constituyen un punto de partida para la toma de decisiones en lo que respecta la planificación de una eficiente política de adaptación y mitigación del CCG en la provincia de Salta, teniendo en cuenta los compromisos asumidos por el país ante la CMNUCC (Ratificación Convenio de París, 2016). ABSTRACT The GCC and its effects on natural and social systems constitute one of the greatest challenges to which humanity will face in the coming decades. In this context, knowledge of the vulnerability of native forests to climate change is essential to provide the basis for designing the strategy for adaptation and mitigation of the potential impacts of the GCC in the forest sector. The present work analyzed the vulnerability of the native forests of the province of Salta, combining the conceptual bases of the IPCC and from the perspective of Socio Ecological Systems; developing an analytical theoretical conceptual framework and estimating a Vulnerability Index (IVU) of the natural, social ecosystem and the Socio-Ecological System. The work focused on two case studies, considering existing ecosystem variants within protected areas; the Campo Alegre Reserve in the Caldera Department, and the Acambuco Provincial Reserve in the San Martín Department, both in the province of Salta. Biophysical and socio-economic aspects were evaluated, based on defined criteria and indicators and they were combined in the IVU. The results show the Acambuco ecosystem with a low sensitivity due to its high levels of BySE provision (IMA, diversity, biomass) determinants of final BySE (provisioning, regulation and cultural), and a medium adaptive capacity, defined by an unfavorable socio-economic context (high levels of poverty and UBN). Regarding the ecosystems of the Campo Alegre RP, in ecological terms, they are highly sensitive to being damaged by the CCG due to their low levels of intermediate and final BySE provision. The analysis of the vulnerability of these ecosystems allowed to identify local factors that could lead to further degradation of ecosystems and current and long-term vulnerability. Among which are the lack of adequate forest governance structures, lack of articulation between environmental and public policies that manage to link sustainable development objectives with economic objectives, lack of articulation or complementation between environmental policies and land tenure policies, lack of access to ecosystem services by rural or indigenous communities, high levels of poverty, dependence on natural resources, insufficient environmental laws or inadequate enforcement (governance) that are unable to stop the advance of the agricultural frontier, which leads to increased rates of deforestation and degradation of native forests, and social inequity. Finally, the results obtained in this thesis constitute a starting point for decision-making regarding the planning of an efficient adaptation and mitigation policy of the GCC in the province of Salta, taking into account the commitments assumed by the country before the UNFCC (Ratification of the Paris Convention, 2016).
Estudio del fenómeno de convección natural en el proceso de fusión de grasas orgánicas encerradas en una cavidad
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2023) Vilte María del Socorro; Dra. Bouciguez Angélica (Dir.); Dra. Esteban Sonia (Codirectora)
El estudio presentado en esta Tesis corresponde al proceso de fusión de una sustancia orgánica encerrada en un recinto rectangular, el calentamiento se efectúa desde una de las paredes laterales. Se determinan experimentalmente propiedades físicas del material de cambio de fase empleado, como: densidad, viscosidad y punto de fusión; parámetros que son necesarios para la simulación del proceso de fusión de dicha sustancia. Por otro lado, se aplica la técnica de solución del problema inverso de conducción de calor para la estimación de la conductividad térmica, la difusividad térmica y la capacidad calorífica; propiedades involucradas en los procesos de cambio de fase. Se examina el fenómeno convección que se establece en el interior de la fase líquida que modifica la forma y la rapidez del avance de la frontera sólido-líquido. Se investiga la influencia del espesor y la altura del recinto en el desarrollo de los fenómenos convectivos. Los resultados muestran la importancia de considerar no solo la transferencia conductiva sino también la convección natural durante la fusión en el material de cambio fase. El estudio detallado de la distribución de temperaturas en el interior del recinto, permite evaluar los gradientes de temperaturas que son responsables del establecimiento y desarrollo de la transferencia de calor convectiva y conductiva dentro de la cavidad, así como la forma y rapidez del avance de la frontera en el proceso de fusión. Por otro lado, se determina la evolución temporal de la fracción de líquido a partir de los registros fotográficos del proceso para diferentes espesores de la muestra; como así también la rapidez de avance del frente de fusión en las adyacencias de algunas paredes del recinto. Finalmente, se estudia numéricamente (programa SIMUSOL) el comportamiento térmico de un recinto empleando la sustancia de cambio de fase ensayada. Los valores de temperatura obtenidos numéricamente concuerdan con los experimentales con diferentes grados de aceptación, según la correlación empleada para el coeficiente convectivo.
Análisis del potencial de cepas de Bacillus spp. y de sus metabolitos para contribuir al control natural de bacterias gram negativas
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2023) Huarachi Sergio Fernando; Dra. Audiso Marcela Carina (Dir.); Dra. Petroselli Gabriela (Codirectora)
El género Bacillus fue reportado por primera vez por Cohn (1872), quien lo describió como bacterias productoras de endosporas. Pertenecen al Reino Bacteria; Filo Firmicutes y Familia Bacillaceae. Por sus características particulares, estos microorganismos se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza; lo podemos encontrar en el suelo, agua, ambientes extremos, raíces de plantas, alimentos, tracto gastrointestinal de animales, etc. De acuerdo a la literatura científica, se cree que Bacillus ejerce una actividad biocontroladora, mediante la producción de diversos metabolitos, entre los que se encuentran los lipopéptidos cíclicos y dentro de este grupo podemos mencionar a las familias de kurtaskinas, surfactinas, iturinas y fengicinas. Estas sustancias se caracterizan por presentar un amplio espectro de acción sobre virus, hongos fitopatógenos y actividad entomopatógena, como así también sobre bacterias patógenas presentes en alimentos y de origen clínico. En la actualidad para el control de enfermedades de plantas, animales y humanos se usan diversas sustancias de origen químico, como agentes microbiocidas, microbiostáticos y antibióticos, con acción protectora y de carácter sistémico. Frente a esta situación existen antecedentes bibliográficos con rigurosidad científica que informan que el uso excesivo de estas sustancias causa serios problemas ambientales, por lo que a nivel mundial surge la necesidad de buscar y desarrollar alternativas naturales de control biológico no contaminantes para el ser humano y medio ambiente. El objetivo general de este trabajo de tesis fue determinar la actividad biológica de cepas de Bacillus spp. frente a diferentes cepas de bacterias gram negativas, para evaluar alternativas naturales de control de algunos de estos patógenos. Para su desarrollo la tesis se dividió en una Introducción General y cuatro capítulos. En la Introducción Gral. se hace una presentación del género Bacillus en cuanto a sus principales características, taxonomía y clasificación. Como así también se informa de sus propiedades biotecnológicas, la producción de metabolitos secundarios con amplio espectro de actividad biológica, su uso como PGPR y su potencial uso como integrante de suplemento probióticos. En el primer capítulo se presenta como se realizó la selección de cepas de Bacillus spp. con potencial actividad biológica frente a bacterias gram negativas de origen clínico y entérico. Para ello se usó una técnica cualitativa conocida como método de difusión en agar. Se trabajó con la suspensión celular (SC) y el sobrenadante libre de células (SLC) de todas las cepas de Bacillus seleccionadas frente a distintas cepas de Escherichia coli, Salmonella enterica diferentes serovariedades y Klebsiella pneumoniae. Se demostró que las cepas de Bacillus amyloliquefaciens y Bacillus subtilis subsp. subtilis presentaron buenos resultados frente a E. coli y S. enterica por medio de este ensayo. En el segundo capítulo se evalúa la actividad antibacteriana por un método cuantitativo denominado contacto directo de las cepas de B. amyloliquefaciens (B31) y de B. subtilis subsp. subtilis (C4) frente a diferentes cepas de E. coli y distintas serovariedades de Salmonella enterica. Para realizar esta parte experimental se trabajó con el SLC y la fracción de lipopéptidos (FL) a distintas concentraciones de las cepas de Bacillus ya mencionadas. La FL de B. amyloliquefaciens (B31) y de B. subtilis subsp. subtilis (C4) demostró importantes propiedades antibacterianas frente a bacterias gram negativas, debiendo destacar que los efectos positivos sobre el control de cepas de S. enterica fueron significativos a distintas concentraciones de la FL que se usaron en los ensayos. En el tercer capítulo se realizaron ensayos por UV-MALDI MS del SLC y FL de las cepas de B. amyloliquefaciens (B31) y de B. subtilis subsp. subtilis (C4), para determinar la presencia de los homólogos de las distintas familias de lipopéptidos cíclicos que podrían estar presentes en las distintas muestras analizadas. Se detectaron diferentes homólogos de kurtaskinas, surfactinas, bacilomicina, iturinas y fengicinas; con prevalencia de mayores señales para homólogos de surfactinas. Luego se hizo la caracterización estructural de algunos homólogos de los lipopéptidos ya mencionados por UV-MALDI MS/MS. Por medio de este análisis se demostró que B. amyloliquefaciens (B31) sintetiza bacilomicina D y que B. subtilis subsp. subtilis (C4) sintetiza iturina C, que serían unos de los responsables de la actividad antibacteriana sobre bacterias gram negativas. En el cuarto capítulo se determina si los lipopéptidos sintetizados por B. subtilis subsp. subtilis (C4), ejercen algún efecto toxico sobre ratones BALB/c, mediante pruebas generales e inmunológicas y para ello se usó SLC y FL a concentraciones de 10 mg/mL y 20 mg/mL. Se demostró que el SLC y la FL de 10 mg/mL no causaron daños significativos sobre distintos parámetros fisiológicos medidos en los animales de experimentación. Los resultados obtenidos en este trabajo de tesis son alentadores porque las cepas de B. amyloliquefaciens y de B. subtilis subsp. subtilis estudiadas presentaron características relevantes como para ser consideradas potenciales bacterias biocontroladoras de bacterias gram negativas.
Incorporación de valor agregado a la producción frutícola de la región subtropical de la provincia de Salta con utilización de energías renovables
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2023) Salvo Aien Weni; Dra. Franco Judith (Dir.); Pais Alfredo (Codirector)
Estamos viviendo en la actualidad la mayor crisis climática que se haya evidenciado en el último tiempo, contexto en el cual comienza a ser fuertemente necesario un replanteo profundo de las conductas humanas respeto a las formas de relacionarnos con el medio ambiente, así como de nuestros tipos y maneras de consumos. Dentro de las diversas tendencias y esfuerzos orientados a la mitigación y adaptación al cambio climático aparece la alimentación sustentable entendida como aquella en donde la producción de alimentos además de ser inocuos para la salud humana también tiende en su proceso productivo a la minimización de los impactos sobre el medio ambiente. Es en función de lo antes dicho y de la identificación de la problemática ambiental y económica de pequeños productores de la zona subtropical de Salta relacionada a la pérdida de excedentes productivos, que surge la propuesta de introducir el secado solar de alimentos como una alternativa que contribuya al desarrollo agroindustrial de la región, a la innovación tecnológica en poscosecha, a la generación de valor agregado de los excedentes productivos y a la minimización de pérdidas de producción. Se desarrolló a lo largo de presente trabajo de tesis doctoral el diseño, construcción y evaluación de un secador solar - eléctrico de manera experimental y numérica computacional mediante el empleo de Simusol. Se seleccionó la banana (Musa var. nanica) para el proceso de desarrollo tecnológico realizándose a su vez una evaluación organoléptica del producto obtenido. El deshidratador construido fue transferido a la agrupación de mujeres de San Ramón de la Nueva Orán “YPA YVI” las cuales ya realizaban al momento del desarrollo del presente trabajo, el secado de sus excedentes productivos mediante el empleo de hornos eléctricos. ABSTRACT We are currently experiencing the greatest climate crisis that has been evidenced in recent times, a context in which a profound rethinking of human behavior about the ways we relate to the environment, as well as our types and ways of consumption, is becoming strongly necessary. Within the various trends and efforts aimed at mitigating and adapting to climate change the concept of sustainable food appears, understood as food production that, in addition to being safe to human health, also tends to minimize the impact on the environment in its production process. Based on the above and on the identification of the environmental and economic problems of small producers in the subtropical zone of Salta related to the loss of the production surpluses, the proposal to introduce solar food drying as an alternative that contributes to the agro-industrial development of the region, to technological innovation in post-harvest, to the generation of added value of production surpluses and to the minimization of production losses. Throughout this doctoral thesis work, the design, construction and evaluation experimentally and numerical computational using Simusol of a solar-electric dryer was developed. The banana (Musa var. nanica) was selected for the technological development process being made also an organoleptic evaluation of the product obtained. The dehydrator built was transferred to the women's group of San Ramón de la Nueva Orán "YPA YVI", who at the time of this work were already drying their production surplus using electric ovens.
Diseño, construcción y evaluación de prototipo de refrigerador solar por adsorción
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2023) Nollas Fernando Martín; Dra. Gardey Merino Maria Celeste (Dir.); Dr. Passamai Victor José (Codirector)
En el presente trabajo de tesis se presentan los cálculos de dimensionamiento y resultados de construcción y caracterización de un prototipo de refrigerador solar por adsorción. El prototipo fue desarrollado para trabajar con el par carbón activado/metanol con la finalidad de alcanzar temperaturas por debajo de los 0°C. Los ensayos se llevaron adelante en la ciudad de Mendoza-Argentina entre los días 16 de marzo y 5 de mayo de 2022. Para el dimensionamiento se consideraron las condiciones meteorológicas obtenidas en el mismo sitio donde se llevaron adelante los ensayos y se optimizó la inclinación del colector hacia los meses de invierno. Durante todo el período de ensayos se midieron diferentes parámetros como la irradiancia solar global horizontal, la temperatura ambiente, el intercambio radiativo nocturno y la temperatura en diferentes partes del equipo. Para ello se utilizó un sistema de adquisición de temperatura desarrollado en arduino, piranómetro termoeléctrico y pirgeómetro. Se encontró que los principales componentes a la hora de analizar la capacidad de frío a producir por el equipo fueron la irradiación solar y la temperatura ambiente nocturna. Se obtuvieron temperaturas de hasta 108.5°C en el colector durante un día con cielo claro y temperaturas de hasta -11.69°C en los 500 ml de agua que rodearon la evaporadora. La eficiencia global del equipo presentó un valor promedio de 1.26% con un máximo de 1.7 %. Los resultados obtenidos durante este trabajo son alentadores en cuanto al uso de este tipo de tecnología en la zona árida de Mendoza para fines de refrigeración y/o conservación de elementos que requieran temperaturas cercanas a los 4 °C. De cualquier manera, el prototipo aquí presentado debería ser considerablemente modificado y dimensionado para tal fin teniendo en cuenta los resultados obtenidos.
Acondicionamiento bioclimático de la Sede de la Universidad Nacional de Salta en la ciudad de Orán
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2019) Mendoza Dora; Flores Larsen Silvana (Dir.)
El propósito de este trabajo de tesis es contribuir a la búsqueda de soluciones para la reducción del consumo energético destinado a refrigeración y la emisión de gases de efecto invernadero del sector edilicio en climas cálido-húmedos, a través de estrategias bioclimáticas y pasivas de refrescamiento. El marco investigativo de este trabajo se corresponde con el paradigma cuantitativo y abarca el estudio básico, exploratorio, descriptivo, correlativo y documental. Se recurre al uso de instrumentos y técnicas para la recogida de datos como la observación, entrevistas, análisis de documentos y registros, correlación, medición y simulación. Se trabaja con fuentes oficiales, documentos locales y mediciones in situ. La unidad de estudio es la Sede Regional Orán de la Universidad Nacional de Salta, ubicada en zona bioclimática IIb (clima cálido-húmedo, Norma IRAM 11603). Las hipótesis que guían este trabajo son:  Las condiciones arquitectónicas y constructivas del edificio de la Sede, en conjunto con las condiciones climáticas de la zona y el contexto urbano, son actualmente poco favorables para el logro del confort térmico  El comportamiento térmico del edificio puede ser mejorado a través de estrategias bioclimáticas de diseño y de la inclusión de Energías Renovables, contribuyendo a mejorar el confort térmico y disminuir el consumo de energía destinada a refrigeración en épocas de altas temperaturas. El marco teórico que sustenta este trabajo contiene los siguientes ejes temáticos: confort térmico y normativas, incidencia del accionar humano y participación del sector edilicio en la generación de Gases de Efecto Invernadero por el uso de la energía eléctrica, situación energética actual, arquitectura bioclimática, materiales, tecnologías y estrategias pasivas para el refrescamiento en zonas cálido-húmedas, experiencias bioclimáticas en Argentina. El desarrollo del trabajo abarca seis fases:  Primera Fase: Estudio de las condiciones climáticas y el contexto urbano de la ciudad de Orán  Segunda Fase: Estudio de la Sede Regional Orán, incluyendo aspectos estructurales, dinámica de la comunidad universitaria y su relación con el uso de la energía eléctrica en función del clima y el logro del confort térmico  Tercera Fase: Estudio de uno de los edificios de la Sede (Edificio Muestra), su geometría, la funcionalidad de sus espacios, los horarios de uso y el requerimiento energético para el logro del confort térmico  Cuarta fase: Monitoreo experimental del Edificio Muestra durante el periodo 30/10/18 al 27/11/18 y análisis de los resultados  Quinta fase: Simulación computacional del Comportamiento térmico del Edificio Muestra para el mismo periodo de la fase anterior, y análisis de los resultados  Sexta fase: validación de las hipótesis del trabajo y recomendaciones bioclimáticas a partir de proyecciones computacionales. Para el monitoreo se utilizan 5 data loggers HOBO (modelos U12-12) de temperatura y humedad, calibrados en el rango de temperaturas a mapear, con un error menor a ±0,5°C. Este equipamiento pertenece al INENCO (UNSA-CONICET) y al Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad Nacional de Salta. Para la medición de radiación se utiliza un solarímetro marca LICOR Modelo LI-250 Light Meter (préstamo del proyecto CIUNSA N° 2346, Res. 240/2016 CCI). Para la simulación computacional del comportamiento térmico del edificio se utiliza el software SIMEDIF por ser un recurso desarrollado en el Instituto de Investigaciones en Energía no Convencional (INENCO, UNSa-CONICET), ser gratuito y estar disponible con su manual de ayuda. El proceso de monitoreo abarca 29 días, del 30 de octubre de 2018 al 27 de noviembre del mismo año, coincidente con la época de calor, siendo esta una situación representativa de esta zona. Se determina el nivel del confort térmico en el que se desarrollan las actividades académicas en los diferentes ambientes atendiendo a las particularidades climáticas. La simulación se realiza para el mismo periodo. Luego de validar el modelo termofísico, se procede a configurar varios escenarios aplicando distintas estrategias bioclimáticas pasivas, se analizan los resultados y se sugieren las más convenientes de acuerdo a determinados criterios. Con los resultados del monitoreo y la simulación se procede a validar las hipótesis del trabajo. Finalmente se concluye resumiendo los aportes del trabajo, sus limitaciones y posibles mejoras, líneas de continuidad para futuros trabajos y aportes personales.
Generación eólica y sistemas de acumulación de energía acoplados a sistemas de potencia
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2023) Pinto Ruiz Exequiel Antonio; Mg. Oliva Rafael (Dir.); Dr. Tilca Fernando (Codirector)
El presente trabajo tiene por fin exponer la ventaja de los sistemas de generación de energía renovable y de almacenamiento acoplados a la red eléctrica patagónica, como mejora sustancial en el aprovechamiento del recurso eólico presente en la zona y aporte a la calidad del servicio eléctrico en el área de influencia según las normas locales e internacionales. Así pues, el objetivo a ser alcanzado consiste en replicar la experiencia de hidrógeno verde y generación de energía eléctrica desarrollada en Diadema (Chubut) pero en la localidad de Pico Truncado (Santa Cruz) considerando esta zona como otro punto estratégico para el desarrollo de este tipo de proyectos. La metodología empleada se basa en los estudios de acceso a la capacidad de transporte presentes en Los Procedimientos - un conjunto de normas que regulan el Sistema Argentino de Interconexión - y la teoría de los sistemas de potencia. Completa el método utilizado una serie de herramientas de análisis, que permiten traducir el recurso eólico en energía eléctrica y volumen de hidrógeno disponible para generación térmica. Se compararon dos escenarios para la red de Pico Truncado (con y sin generación adicional) bajo ciertas condiciones de demanda y generación evaluando así las condiciones operativas de la red a partir de sus variables fundamentales: tensión, ángulo, nivel de carga, etc. Se realizaron también estudios de cortocircuito para validar la capacidad de corte de los interruptores ante condiciones de falla trifásica. Como resultados se observó un perfil de tensiones de barra dentro de los límites admisibles para ambos escenarios, una reducción del 9% en el nivel de carga de los transformadores de la E.T. Pico Truncado 1 lo que extiende su vida útil por tres años, potencias de cortocircuito por debajo de la capacidad instalada en las estaciones transformadoras y, por último, una participación de entre el 8% y 24% del parque eólico y central térmica en lo que al abastecimiento de la demanda se refiere, dependiendo si se trata del período invernal o estival. Abstract The purpose of this thesis is to expose the advantage of renewable energy generation and storage systems coupled to the patagonian electrical network, as a substantial improvement in the use of wind resources present in the area and a contribution to electrical service quality according to local and international regulations. Thus, the objective to be achieved is to replicate the experience in green hydrogen and electricity generation developed in Diadema (Chubut) in the town of Pico Truncado (Santa Cruz) identified as another strategic point for these types of projects. The used methodology is based on the studies of access to transport capacity present in Los Procedimientos (The Procedures) - a set of standards that regulate the Argentine Electrical Network - and the theory of power systems. The used method is complemented by a set of analysis tools, which allow translating the wind resource into electrical energy and hydrogen volume available for energy generation. Two scenarios (with and without additional generation) were compared under different combinations of demand and generation, thus evaluating the network operating conditions, in steady state, based on its fundamental variables: voltage, angle, load level, and power flows between zones. Secondly, short-circuit studies were carried out in both scenarios to validate the breaking capacity of the switches under three-phase fault conditions in the system nodes. In the results, a busbar voltage profile was observed within the admissible limits for both scenarios, a reduction about 9% of loading for the transformers located in E.T. Pico Truncado 1, which extends its lifetime for three years more, short-circuit powers that don´t exceed installed capacity in the transformer stations and, finally, a share between 8% and 24% for the wind farm and thermal power plant was identified in the supply of the demand of the Pico Truncado area depending on whether it is the winter or summer period.
Dinámica de autómatas celulares
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2014) Alberto Diego Luis; Yazlle Jorge F. (Dir.); Jadur Camilo A. (Codirector)
Cohomologia de Álgebras de Lie 3-pasos nilpotentes graduadas y la conjetura del rango toral
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2011) Cruz, Mónica Nancy; Dr. Cagliero Leandro Roberto (Dir.); Mag. Aponte de Saravia Dolores Alía (Codirectora)
Caracteres del álgebra exterior de las representaciones irreducibles de sl(2,C) y la homología de extensiones abelianas de la subálgebra de Borel de sl(2,C)
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2015) Canterle, Elda Graciela; Dr. Cagliero Leandro Roberto (Dir.); Mag. Aponte de Saravia Dolores Alía (Codirectora)
Estudio tarifario para el mercado disperso de la provincia de Catamarca
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2019) Ramos Caro Carola Julieta; Dr. Iriarte Adolfo (Dir.); Dr. Cadena Carlos (Codirector)
El acceso a la energía eléctrica es un asunto pendiente en muchos hogares de Argentina. El presente trabajo se localiza particularmente en la provincia de Catamarca, la cual posee un mercado de hogares sin acceso a la red eléctrica nacional. En la actualidad existen programas nacionales que proveen sistemas de generación con fuentes renovables para hogares aislados. El programa con más trayectoria en esta temática, es el PERMER, Proyecto de Energías Renovables en Mercados Rurales, el cual establece como condición principal la existencia de una prestataria del servicio. Esta organización, encargada del mantenimiento de los sistemas financiados, debe prever una tarifa al usuario que permita el retorno financiero necesario para cubrir costos de las actividades y de futuras sustituciones del equipamiento. Considerando además las posibilidades de aportes del estado provincial. Catamarca no cuenta con un estudio tarifario que establezca tarifas eléctricas diferenciadas para usuarios de sistemas de generación con fuentes renovables. El estudio desarrollado en este proyecto de tesis, tiene como resultado un cuadro tarifario para sistemas fotovoltaicos individuales. En primer lugar se efectuó un diagnóstico y análisis de la situación actual del mercado disperso en materia regulatoria, tanto en el país como en la provincia; le siguió un sondeo de la disponibilidad de datos e información climática, biofísica y ambiental pertinentes al diseño del equipamiento para la generación de energía eléctrica en sistemas aislados. Posteriormente se caracterizó y cuantificó el mercado aislado de la provincia, por departamentos, identificándose además tipos de consumo (residencial, institucional y productivo). Para la determinación de la metodología y estructura tarifaria se tuvo en cuenta los resultados del estudio exploratorio realizado especialmente para este proyecto. Tal estudio consistió en encuestas dirigidas a personas con roles protagónicos en el mercado disperso nacional. Se estudió las características del mercado objeto, tecnologías empleadas, aspectos tarifarios implementados, etc. El estudio tarifario también comprendió la determinación de tipologías de demanda y franjas de consumo, en tanto que, la estructura tarifaria incorporó análisis de costos operativos, administrativos y de comercialización. El desarrollo mencionado permitió la obtención de un cuadro tarifario para las diferentes categorías. Se consideró además, aspectos sociales relacionados a la capacidad de pago de los usuarios residenciales. En la fase final del estudio, se validó el modelo a través de herramientas financieras, completándose con un análisis de sensibilidad tarifaria en función de la variación de los precios de los sistemas a instalar y de los costos operativos. Abstract Access to electric power is an unsolved matter in many homes of Argentina. The present work is set particularly in Catamarca's province, which possesses homes market without access to the electrical national network. At the moment, there are national programs that provide generation systems with renewable sources for remote homes. The program with more public experience is the PERMER, Project of Renewable Energies on Rural Markets, which establishes as a main condition the existence of a service borrower. This organization, in charge of the maintenance of the financial systems, must provide a tariff to the user that allows the necessary financial return to cover costs of activities and future replacement of equipment. Considering also the possibilities of contributions of the provincial state. Catamarca does not have a tariff study that establishes differentiated electricity rates for generation systems users with renewable energy sources. The research developed in this thesis project has as a result a tariff chart for individual photovoltaic systems. First of all, a diagnosis and analysis of the current situation of the dispersed market in regulatory matters was made, both in the country and in the province; followed by a survey of availability of climate, biophysical and environmental data and information relevant to equipment design for generation of electrical power in isolated systems. Afterwards, the province isolated market was characterized and quantified by departments, identifying in addition, types of consumption (residential, institutional and productive). The results of the exploratory study carried out especially for this project were taken into account for determination of methodology and tariff structure. Such study consisted of surveys addressed to people with leading roles in national dispersed market. Characteristics of target market, technologies used, tariff aspects implemented, etc. were studied. The tariff study also included determination the types of demand and consumption bands, while the tariff structure added analysis of operating, administrative and marketing costs. The mentioned development achieved a rate chart for the different categories. Social aspects related to payment capacity of residential users were also considered. At study final phase, the model was legitimized through financial tools, supplemented by an analysis of tariff sensitivity based on variation in prices of the systems to be installed and operating costs.
Estudio de indicadores para orientar proyectos destinados a resolver problemáticas locales mediante energías renovables en la provincia de Santiago del Estero
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2018) Juárez Carlos Ramón; Ottavianelli Emilce (Dir.); Ferreiro Alejandro (Codirector)
En este trabajo se busca desarrollar instrumentos de diagnóstico y análisis que permitan mejorar la toma de decisiones y la gestión de proyectos que hagan uso de energías renovables para resolver problemáticas energéticas locales en la provincia de Santiago del Estero, Argentina. Se hace uso de datos aportados por organismos públicos tales como Instituto Nacional de Estadísticas y Censos, Dirección Provincial de Vialidad, Dirección de Energía de la Provincia de Santiago del Estero, Dirección Provincial de Recursos Hídricos, Empresa Distribuidora de Energía de Santiago del Estero, entre otras. En primera instancia se buscó establecer un ranking de departamentos de la provincia según sus necesidades energéticas. Luego, en una segunda instancia, se procedió a un estudio en profundidad en localidades puntuales. Este estudio en profundidad buscó detectar, además de factores sociales, factores actitudinales de los pobladores. Sus preferencias, su conocimiento respecto de energías renovables y sus actitudes con vistas al sostenimiento en el tiempo de los proyectos que se implementen. ABSTRACT This work follows a diagnostic and analysis instrument develop to improve the decisions making and the management of projects involving renewable energies in order to solve locals energetic problems at Santiago del Estero – Argentine province. The data used was provided by public organizations such as Instituto Nacional de Estadísticas y Censos, Dirección Provincial de Vialidad, Dirección de Energía de la Provincia de Santiago del Estero, Dirección Provincial de Recursos Hídricos, Empresa Distribuidora de Energía de Santiago del Estero, and others. The first goal was to establish a province departments ranking according to energetic needs. Then, in a second instance, at point locations, a deep study was made. This deep study was made in order to detect attitudinal factors as well as social ones. The preferences, the knowledge about renewable energies and the attitudes facing the projects to be implemented time supporting.
Análisis y evaluación de parámetros que influyen en la determinación de la tensión de trabajo de sistemas fotovoltaicos
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2017) Fernández Rubén Angel; Dr. Cadena Carlos A. (Dir.); Dr. Busso Arturo J. (Codirector)
El presente trabajo pretende mejorar la eficiencia económica y técnica de las instalaciones fotovoltaicas aisladas, contribuyendo asimismo, a la mejor comprensión del funcionamiento y a la diseminación de estos sistemas que pueden ser instalados en viviendas, en lugares eléctricamente aislados, de pequeño tamaño, en el entorno de 1 a 1600 W. En primer lugar, se presentan una serie de aportaciones de carácter técnico, encaminadas al uso eficiente de una herramienta de dimensionamiento y evaluación económica de sistemas fotovoltaicos aislados de diferentes características técnicas y escalables en potencia de consumo previsto. Se dimensionaron un total de 37 sistemas de diferentes características eléctricas y nivel de potencia creciente, que permiten evaluar los sistemas en el rango de potencias previamente elegido tanto técnica como económicamente. Con los índices porcentuales de costo, por componente de cada instalación, se evaluaron las características eléctricas más convenientes, combinando así, ambos aspectos, para poder determinar la instalación óptima económica y técnicamente más conveniente de acuerdo al nivel de potencia de consumo previsto. Posteriormente mediante el uso de un simulador de circuitos existente, como es el software PVsyst, se comprueba el correcto dimensionamiento de cada uno de los sistemas elegidos, como los que permiten el mejor aprovechamiento eléctrico y económico, a los efectos de comprobar su funcionamiento adecuado a las características impuestas en el dimensionamiento. Finalmente, mediante la comprobación experimental a través de tres sistemas fotovoltaicos aislados implementados, se comprobó los resultados obtenidos en forma teórica y por simulación, verificando los mismos.
Estudio del aprovechamiento de sorgo fibroso como combustible para producir energía eléctrica en la industria azucarera de Tucumán
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2017) Cruz Marta Carolina; Dra. Paz Dora (Dir.); Dra. Lesino Graciela (Codirectora)
Ante la necesidad de disminuir el consumo de gas natural de un ingenio ubicado en la localidad de Leales en el periodo de interzafra, donde solo funciona la refinería de azúcar y la destilería de alcohol; se realizó un estudio para reemplazar este combustible fósil por un nuevo combustible renovable: sorgo fibroso. Para ello se realizó la caracterización físico-química y energética del mismo. Se determinaron las áreas potenciales de inserción de este nuevo combustible renovable y se expuso la situación actual de un ingenio que consume 90.000 Nm3 de gas natural por día durante la interzafra. Para el análisis se postularon tres casos: el caso base con sorgo, que implica utilizar un combustible mezcla formado por 30% de sorgo fibroso + 70% de bagazo de caña de azúcar; el Caso 1 que utiliza solo sorgo fibroso y supone el cambio de los equipos de generación de energía (caldera + turbo generador existentes) por una caldera especial de biomasa de mayor eficiencia y un turbo generador de extracción - contrapresión; y por último el Caso 2 donde se cambia el turbo generador de extracción - contrapresión utilizado en el caso 1, por uno de extracción-condensación utilizando toda la biomasa potencial de sorgo fibroso. Se determinó el balance energético de este nuevo biocombustible y se analizaron los aspectos ambientales vinculados a la propuesta del Caso base. Los valores de las propiedades físico químicas y energéticas obtenidos resultaron adecuados para su uso como combustible. Se determinó que se dispone de un potencial de 24.700,8 hectáreas de sorgo fibroso. El caso base con sorgo necesita de 391,6 t/día de combustible mezcla para reemplazar el gas natural lo que conlleva a disponer de 45.490 toneladas de sorgo fibroso. El Caso 1 produjo 2,64 MW de energía eléctrica, logrando un excedente de 1,07 MW, requiriendo para ello 87.031 toneladas de sorgo. El caso 2 produjo 40,41 MW de energía eléctrica, logrando un excedente de 38,84 MW, utilizando toda la biomasa potencial de sorgo que equivale a 1.148.585 toneladas de sorgo. El balance energético resulto positivo, es decir que la energía producida es 30,3 veces mayor que la insumida en los procesos de industrialización del sorgo. El Análisis de Impacto Ambiental para el caso base con sorgo determinó un importante impacto positivo en la mayoría de los aspectos ambientales considerados, principalmente en los factores socio-económicos. ABSTRACT A study was carried out to replace a fuel fosil for a new renewable fuel: fibrous sorghum in a sugar factory located in the town of Leales in the off season period when only operate the sugar refinery and the alcohol distillery. For this purpose, a physical-chemical and energetic characterization of the fibrous sorghum was carried out. Potential areas of insertion of this new renewable fuel were determined and the current situation of a factory that consumes 90,000 Nm3 of natural gas per day in the off season period was exposed. There were proposed three cases on this analysis three cases were postulated: the base case with sorghum, which involves the use of a mixture fuel of 30% of sorghum fibrous + 70% of sugar cane bagasse; Case 1 that uses only fibrous sorghum and involves the change of the energy generation equipment (existing boiler + turbo generator) for special biomass boiler whit bigger efficiency and a back pressure/extracting turbo generator; and finally case 2, where the back pressure/extracting turbo generator is changed for a condensing-extracting turbo generator , using all potential biomass of fibrous sorghum. Also determinate energy balance and an were analized aspects was carry out on the execution of the base case with sorghum. The values of the physicochemical and energetic properties obtained showed that sorghum can be suitable as fuel. A potential of 24,700.8 hectares of fibrous sorghum were determined. The base case requires 391.6 t / day of blended fuel to replace natural gas, so it is necessary to harvest 45,551 tons of fibrous sorghum. Case 1 produced 2.64 MW of electric power achieving a surplus of 1.06 MW, then it is necessary to harvest requiring 87,031 tons of sorghum. Case 2 produced 40.41 MW of electrical power, achieving a surplus of 38.84 MW, using all the potential biomass of sorghum that corresponds to 1,485,858 tons of sorghum. The energy produced is 30.3 times bigger than that consumed in the processes of industrialization of sorghum and the energy balance was positive. The Environmental Impact Study shows will have an important positive impact in most of the environmental aspects considered specially in socio-economic factors.
Generación de energía eléctrica a partir de la cinética de las pisadas del hombre
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2019) Ospina Espejo Carlos Alberto; Dr. Salvo Nahuel (Dir.)
Proyecto e implementación experimental de un convertidor cc-cc para paneles fotovoltaicos
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2016) Fernández Guillermo Alfredo; Dr. Botterón Fernando - U.Na.M. (Die.); Dra. Esteban Ester Sonia (Codirector)
Esta tesis presenta el diseño y la implementación de un convertidor CC-CC elevador de tensión, apto para ser conectado a un convertidor CC-CA y conformar así, un inversor de dos estapas aplicable a sistemas fotovoltaicos. En el diseño del convertidor propuesto se abordan aspectos relacionados a la construcción y selección de los componentes de su circuito y a la determinación de la técnica de modulación de sus llaves electrónicas y de la estrategia de control requerida para mantener controlada su tensión de salida. Como resultado del diseño se obtiene un convertidor CC-CC full bridge de 3 kW, que opera con modulación phase shift y posee un sistema de control digital en el cual se implementaron dos estrategias de control diferentes para verificar el desempeño de la respuesta temporal de su tensión de salida. Las estrategias de control fueron diseñadas a través de los modelos en función de transferencia y en espacio de estado del convertidor. Con el primer modelo se diseñó un controlador proporcional-integral-derivativo y con el segundo, un controlador por realimentación de estados e integrador. Para comprobar el funcionamiento del convertidor CC-CC operando en lazo cerrado se efectuaron distintas simulaciones a los efectos de verificar el diseño de los componentes del convertidor, su modelo dinámico y las estrategias de control mencionadas. Luego, se construyó un prototipo con el cual fueron realizados los ensayos de operación a lazo cerrado con carga constante y variación de carga, como así también la interconexión del convertidor propuesto a un convertidor CC-CA monofásico para conformar el inversor de dos etapas. En este último caso, los ensayos fueron efectuados con el inversor alimentando una carga lineal y otra no lineal, para comprobar el comportamiento de las tensiones y corrientes de salida y de entrada del convertidor CC-CC siendo este energizado a través de un banco de baterías. Los resultados de las simulaciones y de los ensayos experimentales mostrados en este trabajo, permiten apreciar el muy buen desempeño en régimen transitorio y permanente del convertidor CC-CC propuesto, validando el diseño de su circuito, el modelo dinámico y el de los controladores implementados. Por otra parte, teniéndose en cuenta la aplicación específica de este sistema, la conexión en cascada con el convertidor CC-CA monofásico operando con carga lineal y no lineal, ha demostrado que el convertidor propuesto en este trabajo, opera adecuadamente manteniendo una tensión de salida constante, con ondulación despreciable y un buen rechazo a perturbaciones de la carga y a variaciones de la tensión de entrada.

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