Coordinación de Estudios de Posgrado - CBI

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Aquí se encuentran depositadas en texto completo, las tesis de posgrado emanadas de los diferentes posgrados de la División de Ciencias Básicas e Ingeniería de la UAM Azcapotzalco. Están clasificadas por tipo de posgrado y grado académico. Para buscar alguna tesis en especial, puedes usar el motor de búsqueda por palabras, o bien, puedes usar la opción de listar por Fecha de publicación; Autores; Títulos o Materias que se encuentran en la parte superior de esta página.

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  • Diseño de un sistema de humedales artificiales para la recuperación del arroyo Río Puerta Grande CDMX utilizando parámetros hidrológicos, hidrodinámicos, fisicoquímicos, químicos y biológicos
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2024-11-11) Espejo Montes, Fatima de los Angeles
    La contaminación ambiental ha causado daños y esto ha generado problemas, como la degradación de cuerpos de agua, tal es el caso del arroyo Río Puerta Grande ubicado al sur poniente de la Ciudad de México, el cual recibe descargas residuales, por lo que el objetivo de este proyecto consistió en diseñar un sistema de tratamiento con plantas macrófitas. Para lograrlo fue necesario realizar varias etapas de investigación. La primera etapa consistió en muestrear siete sitios a lo largo del arroyo, donde se determinaron parámetros fisicoquímicos y biológicos para conocer con mayor detalle la calidad del agua. En cuanto a los resultados analíticos, considerando la norma NOM-001-SEMARNAT-2021, parámetros como sólidos suspendidos totales, coliformes fecales y principalmente DBO (demanda bioquímica de oxígeno) y DQO (demanda química de oxígeno), no cumplieron con la normatividad. Mediante análisis in situ y ex situ de la calidad del agua, considerando Índices de Calidad del Agua (ICA's) con los modelos NSF, de Montoya y de León, la evaluación del agua del arroyo fue respectivamente “Muy contaminada” y “Muy mala” en ambos periodos. Por otro lado, fue necesario conocer el comportamiento hidrológico del arroyo en la microcuenca Tarango para determinar el escurrimiento base de las descargas sanitarias y el escurrimiento directo por lluvia. A partir de los datos obtenidos de los parámetros físicos, químicos y biológicos, se modelaron estos con el software ArcGIS, para obtener mapas de interpolación con el fin de interpretar las áreas con mayor concentración de cada parámetro en las dos estaciones, el color rojo representa las mayores concentraciones y el azul las inferiores, esto fue importante principalmente para OD (oxígeno disuelto), DBO, DQO y coliformes fecales, ya que son los parámetros que serán considerados como contaminantes en este arroyo. Para calcular el escurrimiento directo, el primer paso consistió en utilizar el método del polígono de Thiessen; las áreas de influencia de las estaciones vecinas se obtuvieron con base en las que tienen registros de otros años, ya que la referencia de Tarango, no contiene datos completos para el estudio. La precipitación ajustada se determinó con las Funciones de Distribución de Probabilidad (PDF), donde la Log Normal fue la que presentó el mejor ajuste. En este trabajo ha sido importante a través de los índices de Langelier (𝐼𝑠) determinar la naturaleza del agua en las dos estaciones, ya que este índice permite saber si existen mayores o menores cationes y aniones disueltos o relacionados con el material en suspensión. Se obtuvo la relación de iones metálicos disueltos y particulados, así como sus coeficientes de partición para las dos estaciones, lo cual fue necesario para el modelado. Por otra parte, con la modelación hidrodinámica del cuerpo de agua mediante el software Iber, utilizando las variables velocidad, profundidad, número de Froude y, considerando además la modelación de la calidad del agua del cauce, se logró determinar los valores de lo diferentes parámetros físicos, químicos y biológicos en cada uno de los sitios seleccionados a lo largo del cauce. En cuanto a la parte experimental del diseño del prototipo, se concluye que la planta hidrófita Eichhornia crassipes fue la que mejor remoción dio, por esta razón es la que se puede considerar para su uso dadas sus características adaptativas, ya que no requiere mucho mantenimiento y su reproducción es por cortos períodos de tiempo, para lo cual se propuso como la planta alternativa que se utilizó en este trabajo para diseño final del sistema de tratamiento de humedales con el cual se pretende eliminar los contaminantes DBO y coliformes fecales.
  • Determinación de fuentes de PM₂.₅ en la Ciudad de México utilizando modelos de receptor
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2024-10-11) Millán Vázquez, Fernando
    El presente trabajo se enfocó en caracterizar a las especies orgánicas e inorgánicas de los aerosoles atmosféricos PM2.5 colectadas sobre filtros de cuarzo en equipos High Vol en la Universidad Autónoma Metropolitana Azcapotzalco (UAM) rodeado por una zona industrial, residencial y vías transitadas, en la estación de monitoreo en la Merced (MER) rodeada de actividades comerciales y residenciales con alto tránsito vehicular durante las tres temporadas que se presentan en el año, seca fría de noviembre a febrero, seca caliente de marzo a junio y lluvia de julio a octubre. Las especies carbonáceas se determinaron por la técnica termo-óptica TOT-NIOSH y los iones inorgánicos solubles en agua se obtuvieron por cromatografía líquida en el Instituto de Ciencias y Cambio Climático en la UNAM. El análisis elemental se realizó por espectrometría óptica de plasma acoplado inducido (ICP-OES) y la concentración de los HAPs se determinó mediante cromatografía de gases acoplada a masas (GC-MS). Los estudios realizados son pocos y aislados, por lo que este trabajo tuvo una novedosa aportación en la determinación de la contribución de emisiones contaminantes de los distintos tipos de fuentes de partículas, así como conocer la variación temporal y espacial de las concentraciones de las especies tóxicas presentes en la atmósfera de la Ciudad de México. Con ello, la autoridad ambiental tendrá datos certeros sobre las fuentes que deben ser controladas, finalmente, se tienen resultados independientes del inventario de emisiones de la Ciudad de México.
  • Impacto en la calidad del aire por la operación y ampliación del recinto portuario de Veracruz, México
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2024-09-24) González Rivera, Ana Isabel
    El puerto de Veracruz es importante porque permite establecer rutas comerciales con países europeos, Estados Unidos y países de América Latina. En contraparte, los problemas de emisiones de contaminantes atmosféricos se incrementan y por consiguiente podrían presentar un riesgo ambiental y a la salud. Se realizó este trabajo de investigación con el objetivo de determinar el impacto ambiental en la calidad del aire debido a la operación y ampliación del Recinto Portuario de Veracruz. La metodología de investigación se realizó de 2019 a 2020, iniciando con la estimación de emisiones aplicando factores de emisión (FE) para CO₂, CH₄, CO, SO₂, PM₁₀, PM₂.₅, PST, NOX y HCNM, provenientes de los buques en etapa de hotelling y maniobra atracados en el puerto. Las emisiones estimadas se reportan en kg/año para CO₂; 31,177 en 2019 y en 2020 de 29,003. Las mayores concentraciones de emisiones estimadas para CO₂, NOx y SO₂ se presentaron en la etapa maniobra; específicamente para los buques portacontenedores, graneleros y tipo tanque. El CH₄ presentó las estimaciones más bajas en el período de estudio 0.294 kg/año en 2019 y 0.273 kg/año en 2020.
  • Remediación de suelos contaminados con hidrocarburos pesados utilizando biosurfactantes y surfactantes químicos
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2023-10) Mata Guadarrama, Miguel Angel
    La presencia de hidrocarburos en el suelo tiene un impacto negativo tanto en la salud humana como en el crecimiento de las plantas y la microbiota nativa. Con el aumento de la extensión de suelos contaminados por hidrocarburos de petróleo se han hecho esfuerzos para remediar esta contaminación, utilizando diversas alternativas como el bioventeo aerobio, la extracción de vapor, las biopilas, la fitorremediación, la bioaumentación y el lavado de suelos, que son los métodos más comúnmente empleados. Se considera que la remediación con surfactantes es un método eficaz, económico y rápido para la limpieza de suelos contaminados con compuestos orgánicos hidrofóbicos como los hidrocarburos. Este estudio se enfocó en la producción de biosurfactantes (ramnolípidos) por una cepa indígena de Pseudomonas sp. en un suelo impactado por hidrocarburos de fracción pesada, con el objetivo de utilizarlos para la remoción de la fracción pesada de hidrocarburos presentes en dicho suelo. Los ramnolípidos se obtuvieron de un medio de cultivo específico para Pseudomonas sp., utilizando aceite lubricante para motor 20W-50 como única fuente de carbono. De acuerdo con los resultados obtenidos, estos ramnolípidos tienen la capacidad de dispersar aceite en agua y formar emulsiones con un índice del 66% en aceites pesados. Se comparó la capacidad de remoción utilizando el biosurfactante con un surfactante químico (Tween 80) mediante lavado de suelos, evaluando además los efectos posteriores en el suelo después de cada lavado. Se utilizaron soluciones al 0.1% de ambos surfactantes, obteniendo remociones máximas de 32.31% y 42.71% para Tween 80 y ramnolípidos, respectivamente. Después de 15 días, la población de microorganismos incrementó en un 533% al utilizar ramnolípidos, mientras que al emplear Tween 80 disminuyó en un 93%. Además, se realizó una bioaumentación añadiendo el medio de cultivo enriquecido con microorganismos y ramnolípidos al suelo impactado, lo que dio como resultado una remoción máxima del 38.29% en 90 días. En contraste con el uso de ramnolípidos, la bioaumentación resultó en remociones de HFP similares al lavado de suelos, estando un 5% por debajo del lavado.
  • Diseño y evaluación de un tanque séptico de flujo ascendente, con un filtro de zeolita para el tratamiento descentralizado de bajo costo de aguas residuales municipales
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2023-06) Santiago Díaz, Angel Luis
    Actualmente, el tanque séptico convencional sigue siendo utilizado como alternativa para tratar las aguas residuales domésticas en viviendas individuales y zonas sin conexión al sistema centralizado de tratamiento de recolección de aguas residuales (AR). Sin embargo, la baja calidad del efluente de los tanques sépticos los convierte en una fuente de contaminación del ambiente y un contribuidor potencial de la eutroficación de los recursos acuáticos. En la búsqueda de preservar la calidad de los recursos acuáticos se diseñó un tanque séptico de flujo ascendente (TSFA) con tres compartimientos al cual, a su vez, se le instaló un filtro de zeolita con el objetivo de mejorar su desempeño en la remoción de materia orgánica y amonio y producir un efluente de mejor calidad. Para evaluar el desempeño se construyeron dos TSFA de las mismas dimensiones y a uno se le instaló un filtro de zeolita en el último compartimiento. Esta configuración del TSFA se identificó como tanque séptico de flujo ascendente hibrido (TSFAH). Para evaluar el efecto del cambio en la configuración, al instalar el filtro, se analizó el comportamiento hidráulico del TSFA a través de pruebas con trazadores y modelado matemático utilizando los modelos de dispersión axial y tanque en serie (TIS) bajo diferentes TRH (12 h, 18 h y 24 h) y configuraciones (TSFA solo, TSFA con lodo y TSFAH con lodo) y la eficiencia del tratamiento bajo cinco TRH diferentes (48 h, 36 h, 24 h, 18 h y 12 h) utilizando modelos cinéticos que correlacionaron la eficiencia del proceso con la tasas de carga hidráulica y orgánica utilizando agua residual doméstica sintética. De acuerdo con el modelo TIS y la curva de distribución de los tiempos de residencia (RTD), el TSFA tiene un patrón de flujo no ideal intermedio entre flujo pistón y flujo completamente mezclado. El TRH no tiene influencia significativa en el patrón de flujo del sistema. Por el contrario, la configuración del sistema tiene un efecto significativo en el flujo induciendo el comportamiento hacia flujo pistón con la adición del lodo y el filtro de zeolita. El número de Peclet mostró que la advección fue el factor predominante en el transporte de masa. El modelo de dispersión axial se ajustó adecuadamente a los datos experimentales para 12 h TRH (R2=0.9262). Mientras, el modelo TIS (N=4) basado en ⱷ mostró un mejor ajuste para 18 h (R²=0.9911) y 24 h TRH (R2=0.9833) y fue más adecuado para determinar el comportamiento hidráulico del TSFA. El TSFA y la configuración TSFAH alcanzaron remociones de materia orgánica y sólidos que indican un buen desempeño y robustez; aunque, la eficiencia del tratamiento disminuyó notablemente cuando el reactor operó bajo TRH por debajo de las 24 h. La evaluación de los modelos cinéticos demostró que el modelo modificado de Stover-Kincannon se ajusta mejor a ambos sistemas dado los datos experimentales, con un R² superior al 98% en el análisis de regresión lineal. Además, los valores de DQO predichos con este modelo se ajustaron adecuadamente a los datos experimentales, ya que el porcentaje de error medio fue del 7.97 %. La adición del filtro de zeolita demostró la viabilidad de su aplicación para la remoción de amonio del agua residual alcanzando remociones de hasta el 98% de amonio y aumentando la capacidad de pulimento del sistema y de remoción de DQO. Sin embargo, a medida que pasa el tiempo el filtro de zeolita se va saturando y la remoción de amonio disminuye significativamente.
  • Conversión de CO₂ a metanol mediante hidrogenación catalítica selectiva
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2023-05) Santa Cruz Navarro, Dalia
    Entre las actividades humanas que generan gases de efecto invernadero (GEI), el sector energético es la mayor fuente de emisiones, siendo el dióxido de carbono (CO₂) el principal gas emitido. Se ha demostrado que el incremento de la concentración atmosférica de GEI de origen antropogénico, en especial de CO₂, contribuye a las variaciones climáticas globales, las cuales ocasionan fenómenos naturales extremos, cambios en los patrones de precipitación, derretimiento de glaciares, bajo rendimiento agrícola, acidificación de los océanos, entre otras, las cuales deterioran la calidad de vida de la población mundial y ponen en riesgo la supervivencia de muchas especies. Debido a este escenario, cada día gana mayor interés el desarrollo de tecnologías de control de las emisiones de CO₂ pero, además del control de emisiones se ha propuesto utilizar el CO₂ como materia prima para la obtención de productos de interés industrial como son los combustibles líquidos. Con base en lo anterior, en este proyecto de investigación se propuso la conversión de CO₂ a metanol mediante hidrogenación catalítica selectiva utilizando catalizadores Cu/zeolita ZSM-5 de dos relaciones molares SiO2/Al2O3. El objetivo del proyecto fue generar un producto con valor agregado a partir de la captura y conversión de CO₂, como una alternativa de control de las emisiones de este GEI, el proceso está enfocado en la economía circular del carbono y además contempla principios de la química verde. Los catalizadores híbridos permitieron obtener dos productos de valor agregado a partir de la conversión de CO₂, metanol y DME, ambos con gran potencial energético, ya sea como combustibles o materia prima para la obtención de productos químicos, lo cual puede ser de interés y beneficio social, económico y ambiental. Sin embargo, quedan retos por cubrir para que esta alternativa de conversión resulte viable, en especial, se debe incrementar la conversión de CO₂ para considerarse con una alternativa potencial de reducción de las emisiones de este gas de efecto invernadero.
  • Análisis de riesgo asociado a la exposición crónica a plaguicidas, con el uso de Sistemas de Información Geográfica y percepción remota
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2022-08) Soler Pérez de Salazar, María José
    Para evaluar el riesgo de las poblaciones aledañas a zonas de cultivo a la exposición crónica de plaguicidas por vía aérea, se estudió la deriva de los compuestos clorpirifos etil, cipermetrina, atrazina, glifosato y 2-4-D utilizados en la producción de maíz y trigo en una zona de riego del Bajío de Guanajuato, durante el ciclo agrícola 2019-2020. Se implementó un análisis multicriterio de las variables que intervienen en la evaluación de los componentes del riesgo, es decir, la vulnerabilidad (intrínseca y extrínseca) y la amenaza, estableciendo pesos específicos para cada variable por medio del Proceso de Jerarquías Analíticas (PJA) y haciendo uso de herramientas como los Sistemas de Información Geográfica (SIG) y la percepción remota (PR), para facilitar el cálculo y la integración de la información. Para la determinación de las variables de vulnerabilidad intrínseca se obtuvieron datos de población total y grupos vulnerable por manzana, del censo 2020 del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI), correspondientes a 17 localidades del área de estudio, así como información relativa a la topografía. En el caso de las variables de vulnerabilidad extrínseca se analizaron datos de rapidez y dirección de vientos de un periodo de 9 años (2013 a 2021), obtenidas de la red de estaciones meteorológicas de la Fundación Guanajuato Produce A.C. También se determinó la propensión del suelo a la erosión y las barreras geológicas con información del INEGI y las barreras vegetales con observaciones en campo. La amenaza se determinó integrando la exposición potencial de las zonas urbanas y la severidad de cada plaguicida evaluado. Para determinar la exposición potencial, primero se obtuvo el área de cultivos circundantes a los puntos poblacionales, para lo cual se realizó la clasificación de cobertura de suelo de imágenes de satélite, correspondientes a las dos temporadas del año agrícola: primavera-verano (PV) y otoño-invierno (OI). Estas clasificaciones consistieron en la identificación de los cultivos presentes en el área de estudio por medio del entrenamiento y validación del algoritmo de clasificación supervisada Random Forest, utilizando como insumo el levantamiento de 107 y 323 parcelas para las temporadas PV y OI respectivamente, 9 imágenes Sentinel-2 de mayo a noviembre del 2019 (PV) y 11 de diciembre del 2019 a mayo del 2020 (OI), descargadas de la plataforma Copernicus de la Agencia Espacial Europea, así como los índices espectrales NDVI y NDWI derivados de las mismas imágenes. Los resultados mostraron una precisión global de 79.1% para la clasificación PV y 87.9% para OI, los cuales son valores aceptables, si se comparan con ejercicios similares reportados por otros autores. De los mapas obtenidos, se aislaron las zonas urbanas, de maíz y de trigo y se establecieron buffers a 500 m de distancia de cada pixel urbano, para calcular el área de cultivos dentro ellos. Esta información, junto con la dosis del plaguicida, la formulación comercial, el número de aplicaciones que se realizan por temporada, la proporción de productores que lo emplean y la proporción estimada de pérdida de producto por deriva, sirvió para determinar la exposición potencial de cada pixel urbano a cada uno de los compuestos evaluados. Cabe señalar que en el caso de la proporción de pérdida por deriva se consideraron tres escenarios: pérdida mínima (14%), promedio (46%) y máxima (78%), según valores reportados en la literatura. En lo que se refiere a la severidad de los plaguicidas, se utilizó el índice de riesgo ambiental (ERI), el cual permitió establecer una comparación entre las características fisicoquímicas y el perfil toxicológico de los ingredientes activos evaluados, obteniendo valores “muy bajos” para el glifosato y la cipermetrina, “bajos” para el 2-4-D y atrazina e “intermedio” para clorpirifos etil. Esta información se utilizó, en conjunto con la exposición potencial, para determinar la amenaza de las zonas urbanas. Una vez determinadas todas las variables de los componentes de vulnerabilidad y amenaza, se procedió a normalizarlas dentro de una escala de 5 niveles (muy alto, alto, intermedio, bajo y muy bajo) para luego ponderarlas e integrarlas en niveles de agregación de acuerdo con la metodología del PJA, obteniendo finalmente la evaluación de riesgo por escenario de deriva. Con esta evaluación se determinó que 11.8% de las manzanas que componen las localidades urbanas están “sin riesgo”, por corresponder a zonas donde no hay población, y por lo tanto vulnerabilidad, o no hay amenaza, por no tener parcelas a menos de 500 m de distancia, o bien se presentan ambas características. También se observó que predomina la categoría riesgo “bajo” en la mayoría de las localidades (más del 70% de las manzanas) y solamente una pequeña fracción (2.1% en el escenario de mayor deriva) se encuentra en riesgo “intermedio”. Aun así, no se deben minimizar estos resultados, ya que en esta última categoría se encuentra el 9% del total de la población del área de estudio, del cual el 48% corresponde a población vulnerable, es decir 722 niños y 719 mujeres en edad reproductiva. Las localidades con manzanas dentro de la categoría de riesgo “intermedio” son San Nicolás de los Agustinos, San Pedro de los Naranjos, Maravatío del Encinal y Cupareo. Estos resultados muestran que la integración de herramientas de evaluación indirecta del riesgo, como son los sistemas de información geográfica, la percepción remota y el análisis multicriterio de variables, puede ser de gran utilidad para determinar las zonas urbanas más expuestas a la deriva de plaguicidas utilizados en zonas de agricultura intensiva.
  • Proceso para la remoción de CO₂, de las emisiones de generadores de energía utilizando un covertidor catalítico y la microalga Scenedesmus dimorphus
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2022-05) Arroyo Gómez, Citlalli Adelaida
    En esta investigación, un proceso compuesto por un convertidor catalítico y tres fotobiorreactores airlift conectados en secuencia conteniendo la microalga Scenedesmus dimorphus se estudió para remover las emisiones de CO₂, CO y NOx provenientes de la operación de una caldera generadora de vapor que utiliza diésel como combustible. También se evaluaron los efectos de velocidad de corte, intensidad de luz y los ciclos luz/oscuridad en el crecimiento de la microalga. Finalmente, se evaluaron distintos flujos de gas en el coeficiente volumétrico de transferencia masa (KLa) de O₂ y CO₂. En este estudio, el convertidor catalítico transformó un máximo de 78% de CO a CO₂ y un 89.8% de NO a NO₂ presentes en el gas de combustión. Dentro de los experimentos realizados en los reactores airlift, se observó que a bajas velocidades de corte (Re≈3200), se obtenía una elevada productividad de biomasa de 0.29 g L-¹ d-¹. Sin embargo, al cultivar la microalga con una intensidad de luz de 60.75 μmol m-² s-¹ y un ciclo luz/oscuridad de 16/8 h se obtuvieron los valores máximos de productividad y velocidad de fijación de CO₂, que fueron de 0.44 gcel L-¹ d-¹ y 0.8 g CO₂ L-¹ d-¹, respectivamente. La máxima eficiencia de remoción de CO₂ fue del 52.14%. Los valores máximos de KLaO₂ y KLaCO₂ fueron de 3.71 y 3.45 h-¹, respectivamente. A partir de estos experimentos, se determinaron los parámetros hidrodinámicos y cinéticos, que se utilizaron en el desarrollo de un modelo matemático que permitió predecir el crecimiento de la microalga en un cultivo semicontinuo dentro de un reactor airlift, involucrando la transferencia de masa de CO₂, la velocidad de formación del ion HCO₃-, la capacidad de carga (concentración máxima de biomasa que puede soportar un medio sin presentar algún efecto negativo en el crecimiento) de la microalga y la producción de oxígeno. El modelo matemático propuesto reprodujo los valores de biomasa en un reactor airlift. También permitió predecir que la microalga tiene mayor preferencia de consumo de carbono en forma de CO₂ y que no hubo acumulación de oxígeno tal, que pudiera inhibir el crecimiento de la microalga.
  • Remoción de cromo hexavalente, presente en aguas residuales industriales por métodos electroquímicos
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2003-01) Barrera Díaz, Carlos Eduardo
    En esta investigación se estudia la reducción de Cr(VI) por medio de técnicas electroquímicas, para cumplir con los límites máximos permisibles señalados en la normatividad ambiental. Se realizaron pruebas experimentales con distintos tipos de reactores electroquímicos que emplean electrodos de acero al carbono. Se identificaron tres variables pH, densidad de corriente y régimen de flujo, que afectan de manera decisiva el proceso de reducción de Cr(VI). Asimismo, se realiza un estudio termoquímico de los sistemas Cr(VI)-Cr(III)-H2O-e- y Fe(III)-Fe(II)-H2O-e-, lo cual permite optimizar las condiciones a las cuales la remoción de cromo se lleva a cabo. Con la finalidad de identificar las ventajas que ofrece el uso de la técnica electroquímica sobre los métodos clásicos de reducción química, se compararon dos métodos para remover el Cr(VI) de aguas residuales industriales. Estos métodos se basan en la siguiente reacción de reducción: 3Fe (II) (ac) + Cr (VI ) (ac) ↔ 3Fe (III) (ac) + Cr (III) (ac), Sin embargo la forma en que se añade el ion ferroso es diferente. Cuando se utiliza un método químico se agrega FeSO4⋅7(H2O)(s), mientras que cuando se emplea el método electroquímico el hierro se disuelve del ánodo. Una vez que ocurre el proceso de reducción, se modifica el pH de la solución acuosa con una solución 1M de hidróxido de calcio, para que los iones Cr(III)(ac) y Fe(III)(ac) precipiten. Los resultados experimentales muestran que usando ambos métodos de tratamiento es posible alcanzar una eficiencia de reducción de Cr(VI) del 99.5 %. Sin embargo, el método electroquímico, además de tener un mejor control de proceso, genera una cantidad significativamente menor de lodos residuales (60 %) en comparación con el método químico. Finalmente se propone un modelo matemático para realizar una simulación del proceso. En conclusión, se encuentran las condiciones óptimas para poder reducir al Cr(VI) en forma continua mediante el empleo de un reactor electroquímico de flujo ascendente.
  • 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, Rodolfo
    La 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.