División de Ciencias Básicas e Ingeniería
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- Análisis de ciclo de vida de la captura, uso y almacenamiento del bióxido de carbono de una central de generación eléctrica para la recuperación mejorada de petróleo(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2014-12) Lacy Tamayo, RodolfoLa aplicación temprana de la tecnología de captura, uso y almacenamiento geológico final de bióxido de carbono (CCUS) es una opción de mitigación climática cuando existe una cercanía geográfica de las plantas de generación de electricidad a campos de petróleo y gas donde se puede hacer una recuperación secundaria de hidrocarburos. En esta Tesis Doctoral se desarrolló un modelo CCUS que es evaluado con la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) para estimar la emisión de gases de efecto invernadero (GEI) de una central hipotética de generación eléctrica de ciclo combinado que emplea gas natural como combustible (NGCC). Los resultados se comparan con otras tecnologías del sector eléctrico como las carboeléctricas supercríticas, la geotermia, las minihidráulicas, las centrales eólicas y las nucleoeléctricas. Las fronteras del sistema CCUS analizado abarcan la extracción de gas natural, su procesamiento y transporte, la central de generación eléctrica, la captura de bióxido de carbono (CO2) y su transporte, la recuperación mejorada de petróleo (EOR) y el monitoreo ambiental del almacenamiento geológico final. Se definieron tres unidades funcionales para el modelo: megajoules (MJ) para la producción de energía primaria, kilowatt hora (kWh) para la producción de electricidad y Barriles de petróleo (bbl). El impacto ambiental en cambio climático del sistema CCUS evaluado es de 0.044 kgCO2e/MJ. La central NGCC dentro del sistema CCUS emitiría 0.177 kgCO2e/kWh, lo que representa el 21% de las emisiones de una carboeléctrica supercrítica, 36% de lo que emite una central NGCC sin captura de CO2 y 24% menos GEI de lo que emite una central geotérmica en ciclo de vida. El barril de petróleo producido sólo por la práctica EOR dentro del sistema CCUS evaluado tiene una huella de carbono de 38 kgCO2e/bbl, que es 37% más bajo que el valor promedio histórico de EUA. Desde un enfoque de “pozo a pozo”, cerrando el ciclo de carbono en la producción de energía primaria, la tecnología CCUS es competitiva con las energías renovables.
- Capacidad de la fitoextracción de plomo, cromo y cadmio empleando paulonia imperial, Paulownia tomentosa, y suculenta, Dudleya gatesii(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2016-03) Esquinca Canseco, Carlos AdulfoEn este proyecto de investigación se estudió la capacidad de fitoextracción de plomo, cromo y cadmio, a través de las especies vegetales: paulonia imperial (Paulownia tomentosa) y suculenta (Dudleya gatesii). Las especies fueron seleccionadas por su alta asimilación de contaminantes y la generación de biomasa; como cultivo testigo se usó girasol (Helianthus annuus) por las cualidades en asimilación de contaminantes y la gran cantidad de biomasa que genera. El suelo utilizado venía de un predio con actividad industrial el cual contenía plomo y se le agregaron 236 g de dicromato de potasio (K2Cr2O7) y 234 g de cloruro de cadmio (CdCl2), se caracterizó, y el suelo contaminado tenía 1746.626 ppm de cadmio, 3131.26 ppm de cromo y 2303.49 ppm de plomo. Se hicieron diluciones al suelo y fue sometido a un proceso de fitorremediación utilizando las diferentes especies vegetales; el periodo de experimentación en este estudio fue de 180 días; al final de este periodo se pudo obtener una disminución del metal contenido en él. Durante el periodo de la experimentación se evaluó el crecimiento longitudinal de las especies sembradas en el suelo contaminado, también se observó que la paulonia presentó concentraciones de 400.82 ppm, 570.57 ppm, 722.59 ppm; en cuanto a la suculenta mostró concentraciones de 722.67 ppm, 270.67 ppm, 150.94 ppm de cadmio, cromo y plomo respectivamente. Los índices de bioacumulación en las especies ayudaron a comparar el efecto de Cd, Cr y Pb sobre la absorción de la raíz y su acumulación en el tejido aéreo de la planta. En el caso del cadmio y el cromo, la especie de suculenta tiene un mayor índice de bioacumulación de 0.42 y 1.91; mientras que, con el plomo la especie vegetal de paulonia tiene mayor índice de bioacumulación de 0.52.
- Fitorrestauración de suelos contaminados por vanadio empleando pasto bermuda (Cynodon dactylon), malvón (Pelargonium hortorum) y graptopétalo (Graptopetalum paraguayense)(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2015-02) Peralta Miranda, Olivia AdrianaEn este trabajo se estudió el proceso de tratamiento de fitoextracción de vanadio en un suelo que contenía inicialmente 10150 mg V/kg. El proceso de fitorremediación es una herramienta económica empleada para limpiar suelos contaminados con metales. A fin de disminuir el efecto tóxico en las plantas, se realizaron diluciones de suelo que disminuyeron la concentración del metal hasta llegar a 1900, 5600 y 6500 mg V/kg de suelo. Se evaluaron diferentes especies de plantas, se empleó pasto bermuda (Cynodon dactylon), malvón (Pelargonium hortorum) y graptopétalo (Graptopetalum paraguayense). La germinación de las semillas de pasto se llevó a cabo en contenedores de plástico, las plántulas de malvón y de graptopétalo se colocaron en recipientes de plástico que contenían el suelo contaminado. Después de 15 días de adaptar las plantas al suelo contaminado, se adicionó ácido etilendiamintetracético disódico (EDTA-Na2) 0.05 mmol/kg de suelo; en lapsos de 15 días durante 120 días. Se estudió el crecimiento longitudinal en centímetros de cada una de las plantas en función al contenido de vanadio en suelo. En pasto bermuda cultivado en suelo que contenía concentraciones superiores a 1900 mg V/kg se inhibió el crecimiento en un 80%. Sin embargo, el pasto bermuda acumuló 2937 mg V/kg de planta en base seca. El malvón acumuló 224 mg V/kg y se inhibió la generación de flores. El graptopétalo acumuló 196 mg V/kg y no se afectó el crecimiento longitudinal de las plantas. En experimentos con pasto bermuda, el mayor porcentaje de disminución de vanadio en suelo fue del 71% y el menor, del 2%. Para el experimento con malvón, se disminuyó hasta el 58% del vanadio inicial contenido en suelo. En la experimentación en la que se evaluó el graptopétalo, se consiguió eliminar el 54% del vanadio contenido Los mayores índices de bioacumulación en parte aérea se observaron en pasto bermuda entre 0.07 y 0.45, seguidos por el malvón con valores de 0.008 a 0.07; los menores índices de bioacumulación se observaron en el graptopétalo, de 0.007 a 0.03. La biomasa generada durante el proceso de fitorremediación contenía metales los cuales pueden ser recuperados del tejido vegetal. Se propuso un proceso de lixiviación de vanadio para recuperar el metal del tejido vegetal empleando oxalato de amonio. Se obtuvieron porcentajes de lixiviación del 10% en parte aérea y del 63% en raíz, el extracto de parte aérea contenía 65 mg/L y el de raíz 211 mg/L.
- Evaluación del proceso de remoción de arsénico en agua por ferro-oxidación y propuesta de tratamiento de los subproductos generados(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2015-02) Garces Mendoza, Iliana DenniseEn este trabajo se presenta el estudio del proceso de ferro-oxidación como tratamiento para aguas contaminadas con arsénico mediante la utilización de virutas de hierro. El objetivo fue evaluar el proceso de ferro-oxidación del arsénico presente en una muestra de agua, así como determinar la influencia del pH (3, 5 y 7) y de la concentración de contaminante (2000, 4000 y 8000 mg/L de As (III) y As (V)) en la eficiencia del proceso. Se realizaron distintas pruebas cambiando en cada una la concentración y especie de arsénico, así como el pH inicial. Para la evaluación se utilizaron dos tipos de aguas, una muestra preparada en el laboratorio (sintética) y una muestra obtenida de un acuífero contaminado con arsénico (problema). Se determinó la eficiencia del proceso por muestra. Finalmente, se propuso un tratamiento para los subproductos generados en el proceso tales como lodos, virutas gastadas y neblinas destacando el empleo del encapsulamiento y la neutralización como métodos de control.
- Manejo ambiental de biosólidos para uso agrícola(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2013-04-09) Cárdenas Velázquez, José IsabelLos lodos residuales son compuestos orgánicos que son removidos en los procesos de las plantas de tratamiento de aguas residuales, éstos consisten de materia orgánica, nutrientes, minerales disueltos, microorganismos patógenos y contaminantes tóxicos. Cuando a estos lodos se les da un tratamiento para remover los microorganismos patógenos y otros constituyentes dañinos, el resultado de este tratamiento es un material orgánico rico en nutrientes llamado biosólido. El objetivo de este trabajo es investigar las propiedades físicas y químicas de los biosólidos acondicionados con clinoptilolita para poder utilizar este recurso en actividades agrícolas.