Tesis de posgrado - Zaloamati

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  • Gobernanza en el manejo integral de los residuos sólidos urbanos: los casos de la Zona Metropolitana del Valle de México y de Bogotá-Región
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2023) Chaves Díaz, Santiago Nicolás
    Las aglomeraciones urbanas en América Latina enfrentan desafíos crecientes en el manejo de residuos sólidos que desbordan los límites político-administrativos municipales, lo que exige marcos de análisis de escala metropolitana. Esta investigación examina la relación entre los modelos de gobernanza metropolitana y el Manejo Integral de los Residuos Sólidos Urbanos (MIRSU) en dos de las mayores zonas urbanas de la región: la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) y Bogotá-Región (Colombia). El objetivo central es describir cómo los modelos de gobernanza metropolitana se articulan con las distintas etapas del MIRSU —recolección, transferencia, tratamiento y disposición final— considerando los instrumentos formales, los arreglos institucionales y la participación de actores públicos, privados, sociales e informales. Se empleó un enfoque mixto con estudio comparativo de casos, sustentado en análisis documental, revisión hemerográfica y sistematización de bases de datos oficiales (INEGI 2021 para México; SSPD 2020 para Colombia). Los resultados evidencian que en ambos casos el manejo de residuos no responde a una planificación metropolitana coordinada, sino a arreglos pragmáticos entre actores. El sistema de Bogotá-Región muestra mejores indicadores de cobertura (98-100%) y aprovechamiento (34.6%) frente a la ZMVM (94.2% y 9.53%, respectivamente), diferencia atribuible a la institucionalidad regulatoria colombiana y a la estrategia de formalización del sector reciclador informal. En ambos casos persisten desigualdades entre la ciudad núcleo y los municipios periféricos, particularmente en las etapas de tratamiento y disposición final. Se concluye que los modelos de gobernanza metropolitana no determinan el MIRSU, sino que el manejo de residuos se adapta a las estructuras de gobernanza existentes, lo que hace necesario transitar de un gobierno de residuos a una gobernanza de residuos de escala metropolitana.
  • Desarrollo de un catalizador para una celda seca de H₂ usando un cátodo de Co-Ni sintetizado a partir de baterías de Ni-Cd
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2023-07) Villa, Oscar
    La quema de combustibles fósiles emite gases de efecto invernadero nocivos que contribuyen al cambio climático y a la contaminación atmosférica, que tienen efectos adversos sobre los ecosistemas, la salud humana y el medio ambiente. Por ello, estas cuestiones constituyen importantes retos mundiales. Una posible solución es decantarse por el hidrogeno, ya que puede utilizarse en celdas de combustible, donde reacciona con el oxígeno para generar electricidad, emitiendo solo vapor de agua como subproducto, o puede quemarse en motores de combustión interna fabricados específicamente para hidrogeno, que también producirán solo vapor de agua. El hidrogeno es una alternativa sostenible que puede producirse en abundancia y de forma sostenible, reduciendo las emisiones, previniendo el cambio climático y fomentando la independencia energética. En el presente estudio, se ha investigado el uso de celdas secas para la generación de hidrogeno mediante la electrolisis del agua, con el propósito de mejorar la producción de hidrogeno y reducir los costos asociados a los electrodos. En particular, se ha examinado el comportamiento del co-depósito de Co-Ni sobre acero al carbón como cátodo en lugar del acero inoxidable 304, que es el material convencionalmente utilizado. además, durante el desarrollo de esta investigación se han explorado diversas condiciones de deposición electroquímica, empleando tanto corriente directa como corriente pulsada. La justificación detrás de esta exploración radica en la obtención de una distribución más uniforme de la corriente, lo cual podría conducir a una generación de hidrogeno más eficiente. Asimismo, se persigue encontrar el conjunto optimo de parámetros para ambas técnicas, de manera que se maximice la producción de hidrogeno y se minimicen los efectos secundarios indeseados.
  • Estimación paramétrica y control del proceso de secado de productos agroindustriales en un secador hibrido solar-gas tipo túnel
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2024-07) Sampedro Cruz, Mario
    El secado se ha vuelto una de las alternativas más importante para aumentar la vida útil de los productos agroindustriales. Se han realizado estudios en los que se modela el proceso con la finalidad de diseñar controladores que permitan mejorarlo. Estos controladores cuentan con una serie de parámetros importantes que se requieren estimar. En esta idónea comunicación de resultados o tesis se abordan los temas de (1) la estimación paramétrica de la cinética de secado desde un enfoque algebraico en el dominio del tiempo, y (2) el control del proceso de secado utilizando planificación de trayectorias. Para lograr la estimación se utilizó el marco teórico de identificación algebraica propuesta en 2003 por Fliess y Sira la cual no ha sido utilizada en el ámbito del secado. Mientras que, para el control del proceso se implementaron 3 controladores, un control no lineal basado en linealización por retroalimentación de estado, un control de 2 etapas y un control de modo deslizante. En cuanto a los resultados obtenidos, en la estimación en línea de los parámetros de la cinética de secado se obtuvieron valores con errores menores al 1.5% en tiempos de 0.2-10 min, permitiendo utilizarlos en el desarrollo de los controladores. Por su parte, la respuesta de los controladores ante el cambio de parámetros fue muy buena, demostrando una gran robustez ante las perturbaciones y logrando seguir las trayectorias planificadas.
  • Evaluación químico-cuántica y experimental de la degradación fotocatalítica del colorante negro reactivo 5
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2024) Escárcega-Ramírez, Clara Guadalupe
    El uso de catalizadores en la degradación de colorantes en sistemas acuosos ha sido objeto de una intensa investigación debido a la toxicidad que generan estos contaminantes. Este estudio tiene como objetivo evaluar el efecto de la actividad fotocatalítica de catalizadores basados en TiO₂, sometidos a ultrasonido a diferentes de frecuencias y diversos grados de hidrólisis durante el proceso de síntesis. Para la síntesis de TiO₂ mediante el método sol-gel, se utilizó ultrasonido de frecuencias 250 y 1000 kHz, junto con hidrólisis completa (H₂O/alcóxido=8) e incompleta (H₂O/al-cóxido=0.5). La actividad catalítica de cada catalizador se evaluó mediante la medición de la degradación del colorante Negro Reactivo 5, con una concentración inicial de 5 ppm. Los resultados indican que el catalizador sintetizado con ultrasonido a 1000 kHz y con hidrólisis completa presenta una degradación del colorante en un tiempo más corto (27.5 minutos) en comparación con el catalizador sintetizado sin ultrasonido (40 minutos), bajo la misma proporción H₂O/alcóxido. Las caracterizaciones realizadas en el microscopio electrónico de barrido (SEM) muestran claramente la formación de esferas, especialmente en los catalizadores con hidrólisis completa, sintetizados con y sin ultrasonido. En los espectros UV-Vis DRS, la banda de absorción intrínseca de TiO₂ en la región ultravioleta que presenta el fotocatalizador con hidrólisis incompleta y ultrasonido a 250 kHz sugiere una mayor actividad catalítica potencial en esta región. No obstante, la determinación de la energía del gap revela que, aunque tiene una energía de gap más baja (2.76 eV), otros factores, como el área de superficie, también influyen en la su actividad. Para optimizar los procesos de degradación de contaminantes, es crucial comprender las rutas de reacción y los subproductos generados para asegurar que sean menos tóxicos que el contaminante original. En esta investigación, se realizó un estudio teórico utilizando la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) para analizar la reactividad del colorante Negro Reactivo 5 (RB5) frente a radicales hidroxilo (•OH). Los cálculos revelaron que el confórmero trans de RB5 es más estable que el cis y que todas las rutas de adición del radical •OH en medio acuoso son exotérmicas y exergónicas, destacándose las trayectorias 7 y 1 por su mayor favorabilidad termodinámica y la formación de productos hidroxilados altamente estables.
  • Evaluación de un diseño tipo Box-Behnken en la síntesis del ánodo Ti/RuO₂-IrO₂, para maximizar la producción de cloro activo como potencial oxidante de metoprolol
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2023-10-24) Castro Navarro, Diana Stephanie
    Con el fin de optimizar el uso de estos materiales para la producción de cloro activo, se utilizó el diseño de superficie de respuesta Box-Behnken, donde se variaron tres parámetros primordiales en la síntesis de los DSA (número de capas, tiempo y temperatura de calcinación). La síntesis se desarrolló aplicando el método Pechini para cada electrodo. Posteriormente, fueron caracterizados morfológicamente mediante microscopía electrónica de barrido (SEM, Scanning Electron Microscopy), se realizó análisis elemental mediante espectroscopía de rayos-X de energía dispersiva (EDS,Energy Dispersive X-ray Spectroscopy). Caracterización estructural mediante difracción de rayos X (XRD, X-ray Difraction), caracterización electroquímica mediante voltamperometría cíclica con el fin de saber si existe presencia de especies de cloro activo. Para confirmar ésta última se utilizó el método de yodometría, para la cuantificación de las especies generadas. Para comprobar cuál de los electrodos optimizados refleja la mayor producción de especies oxidativas, se realizó la degradación de metoprolol (20 ppm) mediante el sistema electroquímico para la producción de cloro activo. Para esto se utilizaron las técnicas de voltamperometría cíclica y cronopotenciometría con una densidad de corriente de 10 mA/cm2, a un pH de 5. Los resultados mostraron que el electrodo 1, cuyos parámetros de síntesis fueron 4 capas, 1 hora de calcinación a 500° C, fue el electrodo qué generó más cloro activo (3.16 mmol/L), así mismo al hacer el análisis Box-Behnken, las condiciones óptimas para un electrodo con mayor producción de cloro activo fueron precisamente las del electrodo 1.
  • Comportamiento sísmico de marcos rigidizados con muros de placa de acero
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2024-11) González Lozano, Daniel Alejandro
    En este trabajo se evalúa el comportamiento sísmico del sistema estructural de macos rigidizados por muros de cortante de placa de acero. Para ello, se diseña un grupo de edificios con este sistema siguiendo las metodologías que se han propuesto en guías o normativas. Posteriormente, se evalúan las metodologías de modelado estructural del sistema para realizar una validación y verificar que las metodologías representan correctamente el comportamiento de los marcos con muros de placa de acero. Ya revisadas estas metodologías, se realizaron modelos matemáticos del conjunto de edificios diseñados que se sometieron a análisis no lineales para estimar su respuesta. Tras generar estos modelos se realizó una evaluación del comportamiento del sistema estructural, esto definiendo los parámetros de comportamiento sísmico de acuerdo con distintos documentos y evaluando la secuencia de falla en función del nivel de daño que se tienen en los elementos estructurales.
  • Recomendaciones de diseño del sistema estructural dual de marcos rígidos con muros compuestos rellenos
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2024-09) Bibiano Ramírez, Maira Fabiola
    El objetivo de este trabajo es evaluar y proponer recomendaciones de diseño del sistema estructural dual de marcos rígidos con muros de cortantes compuestos que son armados con placa de acero y rellenos de concreto (C-PSW/CF), y tiene como objetivos específicos los siguientes: Diseñar, con base en una metodología de diseño adaptada de las normas vigentes, un par de edificios de siete niveles y catorce niveles utilizando un sistema estructural dual con muros perimetrales compuestos, muros centrales compuestos y marcos rígidos. Calibrar y validar modelos no lineales de muros de cortantes compuestos aislados que reproduzcan la respuesta de especímenes ensayados experimentalmente. Evaluar la respuesta no-lineal de los sistemas con base en análisis estáticos ante carga lateral incremental (pushover). Determinar parámetros globales de diseño sísmico (i.e., Q y R) de los sistemas que se evalúan en el proyecto, incluyendo las distorsiones para el estado límite de seguridad de vida y prevención de colapso, así como una propuesta para un diseño resiliente que corresponde a un estado límite de ocupación inmediata. Comparar los parámetros globales de diseño sísmico recomendados en la NTC-Sismo (2023) con los obtenidos en los análisis estáticos ante carga lateral incremental de los sistemas que se evalúan en el proyecto.
  • Análisis de vibraciones en losas encasetonadas por actividades humanas
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2024) Huerta Quiroz, Carlos Roberto
    El objetivo de este trabajo es desarrollar recomendaciones prácticas para el análisis y diseño de losas encasetonadas ante vibraciones producidas por actividades humanas, mediante estudios analíticos, numéricos y experimentales. Los objetivos específicos son los siguientes: Evaluar diferentes funciones que representen el caminar de personas y la calibración numérica y experimental. Evaluar experimentalmente la respuesta dinámica en una losa encasetonada ante distintas actividades humanas. Evaluar los criterios descritos en las NTCC-21 (2021), para el análisis de vibraciones, mediante análisis analíticos, numéricos y experimentales. Desarrollar un procedimiento simplificado para el modelado equivalente de losas encasetonadas ante el análisis de vibraciones verticales por actividad humana. Estudio paramétrico para evaluar la influencia en la frecuencia natural y en la aceleración de: espesor de capa de compresión, peralte de vigas principales, resistencia a compresión del concreto, inclusión y separación de vigas secundarias, relación de amortiguamiento y rigideces de columnas. Recomendaciones: modelado, diseño y reducción de aceleración.
  • Evaluación de la separación mínima entre edificios colindantes para evitar el choque estructural en suelos blandos
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2024) Sánchez Ballinas, Daniel
    El objetivo de este trabajo es hacer una propuesta racional y práctica para la separación mínima entre edificios colindantes que permita evitar el choque estructural entre estructuras desplantadas en suelos blandos con base en un estudio paramétrico de modelos representativos. Teniendo los siguientes objetivos específicos: a) Definir las separaciones mínimas entre estructuras en suelos blandos con base en considerar el tipo de suelo, la interacción suelo estructura y sus características generales de estructuración. b) Conocer cómo impacta las fuerzas de golpeteo en la respuesta de las estructuras, en cortante y desplazamientos mediante análisis no lineales y c) Definir expresiones alternas de simple aplicación para la determinación de la separación de estructuras que dependan de las características dinámicas de las estructuras, su altura y del coeficiente de correlación cruzada o sincronización entre las estructuras adyacentes.
  • Impacto en el comportamiento sísmico de fuentes de flexibilidad lateral comúnmente ignoradas en el diseño de estructuras de acero
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2024-03) Bautista Gallardo, Alan Omar
    El objetivo de este trabajo es identificar la influencia en el comportamiento sísmico de fuentes de flexibilidad lateral en dos edificios de acero estructural que se diseñaron suponiendo que el diafragma es rígido, que las conexiones son rígidas y que están empotrados en su base, mediante análisis dinámicos no lineales. Con los objetivos específicos siguientes: Identificar el impacto de la flexibilidad del diafragma en la respuesta sísmica de edificios de acero estructural que se diseñaron suponiendo que el diafragma es rígido y que están empotrados en su base. Identificar el impacto de la interacción suelo-estructura en la respuesta sísmica de edificios de acero estructural que se diseñaron suponiendo que el diafragma es rígido y que están empotrados en su base. Identificar el impacto de la combinación de fuentes de flexibilidad en la respuesta sísmica de edificios de acero estructural que se diseñaron suponiendo que el diafragma es rígido y que están empotrados en su base.