1. Ciencia

Ingreso liquido
empobrecido en los
X 'o componentes gaseosos
Absorbedor
o desorbedor
multiplato
Ingreso mezcla
gaseosa rica
Cómo,
[pág. 27
Contaminal[:lon
Actitud ,...,.,.nt-l1..,..a
Desinfección del
Mecánica Industrial. [pág. 41
V EXPOQUÍMICA. [pág. 43), ~,........
REVISTA TECNOLÓGICA
INVESTIGACIÓN, VINCULACIÓN TECNOLÓGICA E
INTERACCIÓN SOCIAL EN LA FACULTAD TÉCNICA
UMSA
AIAO 4
VOL. 4 N° 9
2006
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REVISTA TECNOLÓGICA
COMITÉ EDITORIAL
lng. Juan David Castillo Quispe
DECANO FACULTAD TÉCNICA
Lic. Guido Castro Endara
VICEDECANO FACULTAD TÉCNICA
Dr. lng. Marco Antonio Ruiz Gutiérrez
DIRECTOR I.I.A.T.
EDITOR RESPONSABLE
Q. lnd . Erick Grudner Carranza
DIAGRAMACIÓN E IMPRESIÓN
PRINT Artes Gráficas
REVISTA TECNOLÓGICA
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La Paz - Bolivia
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Recepción de trabajos
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iiiM
REVISTA TECNOLÓGICA
Depósito legal : D.L. N° 4-3-55-03 PO.
Reservados todos los derechos de acuerdo a ley
La Paz - Bolivia
ISBN: 99905-0-524-1
ISSN: 1729-7532
Año 4. Vol. 4 N° 9, 4 10 Trimestre 2006.
REVISTA TECNOLÓGICA
Es una publicación trimestal, intermediada por el Instituto de Investigaciones y Aplicaciones Tecnológicas
I.I.A.T. para promover actividades de investigación , vinculación tecnológica e interacción social en la
Facultad Técnica.
Recibe colaboraciones de Docentes y Estudiantes, que se publican bajo la responsabilidad de sus autores.
Acogiendo temáticas libres sobre transferencia, mejoramiento e innovación tecnológica, así como también
opiniones con alto significado reflexivo, que contribuyan a recrear los alcances e importancia de la variable
tecnológica en el desarrollo de las sociedades actuales y en especial de Nuestro Pa ís .
El material informativo de la revista puede ser reproducido, siempre y cuando se cite la fuente y el nombre
de (los) autor (es).
Pág.
6
Editorial. MA. Ruiz G.
INVESTIGACIÓN
Aplicaciones industriales de las soluciones ideales
Absorción fraccionaria para un sistema (Liquido/Gas), siguiendo el método Horton - Franklin
y el balance térmico de plato adiabático, (Mezcla de hidrocarburos gaseosos en contacto
con aceite parafínico no volátil) . EC. Grudner C. ...... ... .............................................. .. .........................................
7
Fenómenos atmosféricos
Complejos Convectivos Mesoescálicos (CCM) en Bolivia. E. Valencia E. ................................. .................. ..........
13
Análisis Químico
Formación de complejos metal-ligante y cálculo de sus concentraciones en el equilibrio.
O R. Valenzue/a M. ..... ............ .. ... .... .. .... ..... .... .. ..... ........ ..... ..... .. .... .......... ...... .... ...... ..... .... .. ...... .. .. ... ............ .... .. ...... .
16
VINCULACIÓN TECNOLÓGICA
Aplicaciones de la cinemática inversa y directa
Diseño, construcción y control de un robot antropomorfo. J. Afanes E. .. .... .... .. .... .. .. .. ....... ....... ...... .... .. ... ...... ... .... ..
18
Calidad de la energía eléctrica
Distorsión y desequilibrio. NS. Mamani V .... .. ... .. .. ..... ..... .. ......................... .... .. .... .... ....................... ........ ...... ...... ...
20
Procesos calificados
Cómo, aplicar sistemas de gestión en un proyecto de construcción de obras civiles.
S. Sara vía. PRETENSA Uda. . . . ... .. .. .......... ... .. .. ... .. ..... . . ..... .. .. .. . ... .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. . ... .. ... .. .. .... .. .... . ..... .. ....
27
INTERACCIÓN SOCIAL
Diagnóstico ambiental
Contaminación ambiental en la Ciudad de El Alto. F Coarite H.
29
Conceptualización y decisiones
Actitud científica en las investigaciones. R. Ríos A. .. .. .. .. .... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... .. .... .. ..... .. .. .. .. ... .. .. .. .. .... .. ..
32
Programa social
Desinfección del agua mediante cloración a nivel domiciliario en el área rural.
G. Romero R. ... .. ......... ........... .... ..... ... ... .... ....... .. ..... ...... .... .. .. .... .... ..... ........ ....... ........ .. ... ...... ... .... ...... .. .......... ... .......
36
Desarrollo de la siderurgia
El yacimiento de Hierro y Manganeso del Mutún su explotación e
Industrialización. E. Ruiz B. .... ... .... ........ .. ....... ...................... ... .............................. .... ............ ..... ........................ .... .
39
Conociendo las Carreras de la Facultad Técnica
Mecánica Industrial. VH. Herrera C. .............. .. .. .... .. .... .. .... .. .... .... .... .... .... ......... ...................... ............ ... ...... .. ...... ..
41
Ferias:
V EXPOQUÍMICA. WN. Saire K. .................................................... ......... ........... ... ............. .....................................
43
EXPOTÉCNICA 2006. P Caste/(1 T ............................ ...........................................................................................
44
Convocatoria: Presentación de trabajos para el Décimo número Vol. 5 de la Revista Tecnológica ............................
48
REVISTA TECNOLÓGICA, Año 4 Vol. 4 N° 9, cuarto trimestre 2006
Facultad Técnica - Universidad Mayor de San Andrés. La Paz - Bolivia
ISSN: 1729 - 7532
Para el IIAT, uno de los hechos significativos del año fue la realización de la EXPOTÉCNICA 2006; evento
que, sin duda, recoge las iniciativas de Docentes y Estudiantes en lo referente a investigación y trabajo
voluntario para la realización de proyectos técnicos y tecnológicos.
Este año tuvimos la grata sorpresa de inscribir 48 trabajos de exposición que reunieron alrededor de 150
expositores, el 27 de octubre del presente. Febril actividad que se organizó de manera responsable y seria,
dando como resultado una exposición acorde a las expectativas surgidas entorno a ésta. En forma contraria
a lo que se podría haber esperado, no hubieron proyectos repetidos, lo que nos da una magnífica idea con
relación al estado de la Investigación en la Facultad. A diferencia de años pasados, se tuvo una interesante
participación y colaboración de empresas externas que permitieron ampliar el número de premios para los
ganadores.
Pese a esta saludable primera imagen que ha resultado del evento, es necesario detenerse en ciertos
aspectos no tan positivos que la EXPOTÉCNICA también ha develado; con cierta preocupación aún se nota
que no todos comprenden el verdadero sentido de esta actividad; se ha repetido hasta el cansancio que la
UMSA, en su generalidad ,· no sale con sus resultados a la sociedad y eso es absolutamente cierto.
Exposiciones como la nuestra definitivamente merecen un serio apoyo de parte de todos los sectores de
nuestra Facultad ; la EXPOTÉCNICA es nuestra cara ante la sociedad que nos apoya y mantiene, y la
conciencia de su realización debe estar en cada uno de nuestros miembros; Autoridades, Docentes,
Estudiantes y Administrativos. 150 expositores aún es un número reducido en comparación a la cantidad de
Docentes y Estudiantes que la Facultad tiene; la mayoría de ellos ya estuvieron presentes en los años
pasados; es decir, ¿no existen más interesados en emprendimientos nuevos?
El desinterés general por crear cosas nuevas, para muchos está en la falta de incentivos. Si, claramente la
investigación no se apoya de la manera deseada, no existen grandes incentivos, principalmente económicos
para poder exigir más de nuestra comunidad , pero, al mismo tiempo, está tal vez el amor propio y el orgullo
de poder decir "yo hice esto"; actitud que ha servido de estímulo en por lo menos 150 miembros de nuestra
Facultad . A ellos y a todos los que ayudaron a realizar la EXPOTÉCNICA 2006 va dedicado este editorial.
Gracias colegas y estudiantes, sigan con el mismo ímpetu que, sin duda, la gratificación llegará más
temprano que tarde!!!
Marco A. Ruiz Gutiérrez
Director IIAT
Revista Tecnológica
ABSORCIÓN FRACCIONARIA PARA UN SISTEMA LÍQUIDO 1 GAS,
SIGUIENDO EL MÉTODO DE HORTON - FRANKLIN Y EL BALANCE
TÉRMICO DE PLATO ADIABÁTICO
(Mezcla de hidrocarburos gaseosos en contacto con aceite parafínico)
Erick C. Grudner Carranza *
RESUMEN
Determinar si en un absorbedor multi: plato y componente, al solubilizar los gases, se producirán variaciones de temperatura a lo largo de éste; es una consideración importante para establecer aspectos relacionados con: sus dimensiones
y flujos requeridos (diseño), el comportamiento de los equilibrios Líquido 1 Gas (factores de absorción), la absorción fraccionaria (eficacia de la columna).
En el presente trabajo, se abordan éstos dos últimos aspectos. A través de la integración MMPAC (Modelo MatemáticoProcedimiento - Asistencia de Cómputo), que en su desarrollo, ha posibilitado convertir el ensayo por prueba y error
(Hartan - Franklin) complementado por el balance térmico-adiabático de plato; en una función de convergencia, obtenida al discriminar las condiciones de equilibrio en cada plato (método riguroso para procesar el algoritmo efecto cascada).Y que proporciona parámetros teóricos relacionados con el comportamiento de la absorción, cuando se forman soluciones ideales por contacto de la mezcla gaseosa con una corriente de aceite parafínico en un absorbedor adiabático.
INTRODUCCIÓN
Desde el punto de vista fisicoquímico, cuando se conforma
un sistema líquido/gas, la influencia entre las fases, produce el fenómeno generalizado y definido como absorción;
que según la dirección impuesta para la transferencia de
masa, proporciona determinada utilidad, es decir, que si la
transferencia involucra una o más sustancias de la corriente gaseosa hacia el líquido, se tiene predominantemente la
absorción gaseosa. Si la transferencia procede en dirección opuesta, el fenómeno tomado en cuenta desde el
líquido, es conocido por deserción.
Prácticamente la absorción de gases, consiste en solubilizar gradual y selectivamente uno o más componentes de la
fase gaseosa en la fase líquida. Por lo tanto si existe solubilidad apreciable para más de un componente, pueden
presentarse interferencias mutuas en la solubilidad y en la
eficacia de absorción (absorción con reacción química).
Sin embargo, existen aplicaciones industriales en las que no
se manifiestan estas dificultades, categoría a la que pertenecen las soluciones ideales' formadas en fase líquida, donde
las solubilidades de los distintos componentes son mutuamente independientes y la eficacia de absorción se fija en
función al componente útil o de interés económico para la
aplicación industrial. Destacando entre éstas, la remoción
de componentes hidrocarburíferos_ mas pesados constituyentes del gas natural, por contacto de una corriente
gaseosa con otra corriente de aceite parafínico, utilizando
columnas de platos2 (etapas múltiples en contracorriente).
La absorción gaseosa en columnas de platos, puede
representarse a través de un modelo matemático3 , que
reúne en la determinación de la absorción fraccionaria,
aspectos relacionados con el comportamiento (factor de
absorción) y la capacidad de la columna para el fraccionamiento (eficacia de absorción) . Considerando el
intercambio mas1co y energético conservativos para
condiciones de estado variables.
Aplicando el modelo a Sistemas Multicomponentes
(categoría soluciones ideales), un recurso para la solución
del problema; consiste en efectuar una serie de tanteos y
verificaciones (prueba y error), que aumentan con el
número de grados de libertad del sistema en N(2c+3)
ecuaciones independientes multiparamétricas. Esta
dificultad puede simplificarse, considerando al factor de
absorción constante en toda la columna, llegando así a
una solución aproximada (Sistema Isotérmico).
La variación del factor de absorción con el número de
platos, fue incluido en el modelo por (Hartan y
Franklin, 1949), para representar de una manera más
precisa el comportamiento de absorción multicomponente;
efectuando inicialmente el balance másico (tanteo) y
posteriormente el balance térmico (entálpico) que verifica
la solución del problema. Asumiendo el valor de la
temperatura para el plato superior, que es por donde sale
el gas empobrecido en sus componentes.
La dificultad mayor que tiene el modelo matemático para
determinar la absorción fraccionaria en Sistemas de
Múltiples componentes (SM), se presenta en el
procedimiento de cálculo a seguir y especialmente al
evaluar los efectos térmicos y másicos de intercambio que
ocurren en la columna, prescindiendo en lo posible del
uso excesivo de parámetros estimados o supuestos. Al
respecto (Van Stockar y Wilke, 1977)4 propusieron incluir
en el modelo; el cálculo riguroso plato a plato, que por la
magnitud del desglose paramétrico del (SM); requiere de
asistencia en el cómputo para procesar el algoritmo (efecto cascada) que rige la variación del factor de absorción
local y la absorción fraccionaria columnar.
Bajo esta perspectiva, en el presente trabajo se plantea:
1 Limite al cual tienden las soluciones reales, tomando en cuenta que las moléculas constituyentes de la solución deben ser similares en tamaño, estructura y naturaleza química.
2 Un plato teórico o ideal, es una zona dor.de la composición promedio del gas está en equilibrio con la composición promedio del líquido.
3 El modelo matemático permite reducir la investigación de un hecho u objeto real "no matemático" a la resolución de un problema matemático.
4 lnd. Eng. Chem. Fundamt., 16:94 (1977) .
7
procurar un efecto equivalente al método riguroso,
efectuando simultáneamente ambos balances ,es decir;
explicitar las ecuaciones genéricas del procedimiento
Horton-Franklin é incluir el balance térmico de plato adiabático (fundamentado en las resistencias térmica y de
transferencia de masa del líquido); en un programa de
cómputo orientado a objetos (OOP) desarrollado en una
aplicación del Visual Basic (VB,6.0), que convierta el
ensayo de prueba y error en un método numérico
iterativo de convergencia.
Sobre el cual es posible examinar el alcance de los
resultados respecto al gradiente de temperaturas, las
relaciones líquido/gas, los factores de absorción y la
absorción fraccionaria. Parámetros que definen la eficacia
de absorción para un Sistema Multicomponente.
de líquido y gas entrante, además de introducir el balance
másico. Resolviendo los sistemas de ecuaciones para diferente número de platos ideales en la columna, obtuvieron
la relación siguiente:
w
L0 X~
(
-
W+l
U
w+ 1
GNp+iY' Np+ i
(1)
representado W y U por:
J.1 = Eficacia de absorción o absorción fraccionaria para
cualquier componente gaseoso de la mezcla.
DESARROLLO
Un absorbedor a desorbedor multiplato, puede ser clasificado como una columna compleja, debido a que tiene dos
alimentaciones y está desprovista de condensador y
hervidor (diferencia con un destilador). Recurriendo a la
representación esquemática del dispositivo que aparece
en la bibliografía temática, un absorbedor o desorbedor
multiplato que opera en contracorriente se indica en la
(figura 1).
¡G,Y',
Salida mezcla
gaseosa pobre
Siendo: A ,; A 2; AN,, los factores de absorción en los platos
consecutivos y en el último, equivalentes al número total
de platos de la columna . (la simbología de los otros términos se definieron en la figura 1).
La ecuación (1 ), determina la absorción fraccionaria o eficacia de absorción para cualquier componente; En su
deducción al considerar los balances másicos y la condición de equilibrio (líquido/gas) existente en un plato ideal,
proporciona una solución "exacta".
En consecuencia, para determinar la absorción fraccionaria , en necesario establecer el factor de absorción A:
~
]1----~
21------f
-
Ingreso liquido
empobrecido en los
X' 0 componentes
gaseosos
A=(z} ~
Lo
Ln
X'n
NPt-----t
Los factores de absorción A, , pueden ser determinados
conociendo la relación Líquido 1 Gas (UG) en cada plato y
la constante de equilibrio (m), que depende tanto de la temperatura del plato como de la presión absoluta columnar.
La (figura 2) 6 , muestra la variación de la constante de equilibrio (m) con la temperatura (T) para una presión absoluta
de columna igual a 8.09 Kg/cm 2 "' 8 atm.
100
r Y,
..........CNp+l
~
Salida liquido
enriquecido
Ingreso mezcla
Np +1 gaseosa rica
e\~
t LNp
X'Np
10
GNp+l
= flujo total del gas entrante;
Y 'N1,. 1=
V
/
V
concentración en el gas, mol/mol
o
¿
L0
= ftujo
= concentración
G1
=flujo total del gas saliente; Y'1 = concentración del gas saliente,
V
en el líquido, mol/mol
solvente;
V
L N1,
=flujo molar liquido saliente;
NP
= número total de platos; Y', = concentración del gas en el plato
x ·Np
/
/V
V
mol/mol gas entrante;
"'/
-
o'<:l~
= concentración en el liquido
/
/
,,, e/ /
respectivo
/
V V
= concentración en el liquido para el plato respectivo.
V
0 ,2
Figura 1. Absorbedor o desorbedor multiplato
o
Bajo la premisa: "todos los componentes son transferibles
entre el gas y el líquido", Horton y Franklin 5 , combinando
fracciones molares de los componentes gaseosos, flujos
_./
e 7 _.....
10::---: ~
.......... :..--,v·
..........
-;:; ~ ~'3<;1 ~ )/ V
Vc (.. v
/~
saliente, mol/mol liquido entrante
X '11
-- -- ---
- -
V
gas entrante;
molar del líquido; X '0
v
:.:..- ¡..--
-20
o
20
<:~"
. ~·
/
/
V/
V/
V/
. /[.,-;:: <;1,'3 -"
./ • .?-e">V
/
40
60
80
100
120
Temperatura en (°C)
Figura 2'. Variación m f(T)
s Véase, Treybal, R., 2000 Operaciones de transferencia de masa, segunda edición, Ed. Me Graw- Hill lnteramericana de México; pp.: 359, 360.
e Extractado para fines ilustrativos de Sawistowsky, H, Smith, W. , 1977 Métodos de cálculo en procesos de transferencia de masa, Ed . Alhambra S. A.,
Madrid- España : p. 111 .
Erick C. Grudner Carranza "
Revista Tecnológica
Si, el plato (etapa ideal) o zona, es donde se produce el
equilibrio local entre las fases. Para que se genere el cambio en la composición del gas o del liquido, equivalente a
la absorción fraccionaria; se requiere establecer en la
columna un determinado número de platos N", en consecuencia si el término W, de la ecuación (1) es:
De la misma forma, denominando por L,, a la corriente
líquida de salida que contiene la composición absorbida de
todos los componentes:
n=kc
L s =Lo+
~e
k·){
(d)
CO(ic ...
e
w(;c .... <c) )
WUC···*c) +l
L 0 = flujo molar del líquido
Asumiendo para la demostración que Np=3
Y'Np+l = C0
A = ~ . _l_
" G,. mT
y representado A 11 por;
Reemplazando (3) en (2) , se tiene que:
G1m7¡ G2 m 1i
G 3m73
(2)
La sumatoria de la ecuación (d), representa la transferencia de masa producida en la columna por efecto de la interacción entre las fases.
(3)
En la (figura 3), se esquematiza el proceso de absorción
seguido para cualquier componente de la mezcla gaseosa,
que prácticamente corresponde a fraccionar éste en
ambas fases y secuencialmente a través de los platos.
"
W=-~·~ · ~+~·-~+~
G2 mT, G 3 m73
(4)
G 3m T,
y
P[l'+JKQ + K'R(
~
G 3 [l+KT, ] (B)
En la ecuación (1 ), el término W 1 W+ 1, mide el grado de
absorción (solubilidad independiente del componente) y el
término {(L,)('0 1GNp+l • Y'N1,+/) • (U 1 W+l)J mide la deserción; simplificando éste para X'0 = 0:
Y' N + 1 - Y'¡
/'
Y' N,+l
K'
Np+l
[(C0 - a) - b] - e
(C0 - a)-b
o
-a
3
Co- a
1
+a
1
1
= • a+b+c+Lo
o
-b
:
o
1
1
1
1
.
1
+b
.....,___
b+c+L0
1
1
1
•
+e
c+Lo
Fase liquida
.....,.__Lo
una columna con Np=3. Para cualquier componente de la mezcla gaseosa
y: X=G 1G2G3 ; M=T1+T2+T3 ; N= T1T2 + T2 T2+ T1 T3 ;
0= T1T2 T3 ; P = G2G3 ; Q=T2 +T, ; R=T2 T,; Z=C3 L/--2L,;
Y=C2 L 2L 3
J.l. =
Y'
1
1
Figura 3. Efecto cascada, fraccionamiento secuencial a través de los platos de
Sustituyendo (5) en (4), reordenando W, en función a Np=3
y efectuando un cambio de variables, w para cualquier
componente es:
z
Fase gaseosa
1
(5)
donde para cada componente: J = (mr, T,1 - mrq T,)
K= m , 1 - mrq
C = T'l -·Tr
X[l ' + J 2 KM+JK 2 N+K'O(
2
1
Lo +a+b+c
m,;, =--c-
w
-<:
Np
además, considerando que en intervalos cortos la variación mf(t), puede aproximarse a una relación lineal.
Efectuando la interpolación lineal para mr y T, entre los
puntos extremos del intervalo (r,q) :
J+KT,,
=concentración inicial del componente en la corriente gaseosa
Durante el proceso de absorción se libera energía ,
principalmente por efecto del calor latente y del calor de
disolución del componente gaseoso en el líquido,
modificando parcialmente las propiedades físicas, los
coeficientes de transferencia de masa y las concentraciones en el equilibrio. Así, el aumento de temperatura limita
la absorción , consecuentemente es necesario suprimir el
calor liberado. Una aproximación recomendada por la
bibliografía, especialmente para soluciones diluidas
consiste en suponer que todo el calor liberado es
acumulado en el líquido despreciando el incremento de
temperatura en el gas (sistema adiabático clásico).
El balance entálpico para toda la columna es:
H ¿0
W
w +1
(7)
= Entalpía del flujo molar del líquido;
Entalpía del flujo gaseoso entrante;
Entalpía del flujo molar del líquido saliente.
Representando (7) en relación con las concentraciones:
salida residual del gas Y' 1 y absorción de éste en el líquido
x·,:
(lJ
(a)
y· •¡ -Y'
N,+ l W+ l
X' , --Y' N,+l( W+l
W )
(b)
En consecuencia, para un sistema multicomponente, la
cantidad de componentes fija las absorciones fraccionarias
de éstos, en función de sus solubilidades y la variación de
temperatura en la columna. Determinando así, la composición de la corriente gaseosa de salida G, que contiene la
composición residual de todos los componentes:
n=kc
GS
=LC
ANO 4 Vol. 4 N<> 9
.
n=tc
O(ic .. kc)·
Entalpía del flujo gaseoso de salida;
=Calor eliminado de toda columna mediante cualquier método.
Asumiendo la aproximación anterior, para que el calor liberado sea ganado por el líquido, Q7 =0. Implica operar la
absorción en condiciones adiabáticas; en consecuencia la
temperatura en la corriente del aceite enriquecido es
mayor con relación a la temperatura de entrada , debido al
calor de disolución.
H, representa en cada caso la entalpia molar de la corriente en su
concentración y condición particular, que referida a los componentes
puros en su estado normal de agregación, antes de la mezcla y a
determinada temperatura 10 , para la presión absoluta de la columna
W(ic ...kc )+1
(e)
puede ser expresada como:
9
Erick C. Grudner Carranza "
Revista Tecnológica
Método de Horton - Franklin
H =e (t-t 0 )+till 5
= calor sensible
c(t- t0 )
; L1 H,= calor total de disolución
Aplicando el método de resistencias térmicas y transferencia másica, en un sistema adiabático, donde la corriente
gaseosa presenta un componente mayoritario en proporción con otros componentes minoritarios, diferenciados
sólo por sus solubilidades frente a la absorción. El balance entálpico de la ecuación (8} , para t0 = O, expresa los
términos por:
+·~(Y', Er·, )., ,,]+~(Y', Ar·l
GNp+IHe"••' = lc[Y'A Er.A
'·
~------~--------~--~--------- P
=tc · P
L0H '4)
, = t L(L0X' 0 E Lu )
Q
=f L ·Q
G1Hc, =t'u[Y'AEr· ,
+'~(i..Er·, )., *.]+~(i,A.rJ. '·
~------~--------~--~-------- - H
=t'c· R
L. , H ' • • f ,
[L., X', E,., +~(x', E ,._t, •1,
Las expresiones e, d y la ecuación (9) , procesadas para
explicitar su multivariabilidad. Referencia dos condiciones, es decir, fija valores tanto para la entrada y salida de
los flujos másicos como para sus temperaturas.
Estableciendo valores que son dependientes del proceso
de absorción y éste es a la vez dependiente de las etapas
intermedias (equilibrios locales en cada plato) existentes
en la columna.
De esta forma, el método de Horton-Franklin, en la determinación del flujo másico asume valores de temperatura,
directamente relacionados con los factores de absorción y
a través de la ecuación (9), verifica los resultados en la
búsqueda de llegar a igualar la ecuación (8) , señal que
determina haberse logrado el resultado apropiado para el
fraccionamiento por absorción gas/liquido, de un sistema
multicomponente de hidrocarburos.
Por otra parte las expresiones consideradas, representan
ecuaciones paramétricas donde la variación en uno de sus
términos genera cambios en todo el procedimiento de cálculo, aumentando el número de iteraciones hasta lograr el
conjunto adecuado de valores que resuelvan el comportamiento de absorción del sistema.
( Ey· ; Ex. ; ELO ; E y.A ) ,son los calores específicos de los componentes gaseosos en la fase gaseosa y liquida; el calor específico del liquido
En consecuencia el método de Horton-Franklin, empleado
como procedimiento numérico por prueba y error, tiene
limitaciones principalmente porque asume no sólo las temperaturas de salida, también necesita establecer la
composición total del gas emprobecido con relación a
cada componente. Aspecto donde radica la mayor
dificultad.
absorbente y del componente mayoritario (gas de arrastre), respectivamente en Kj 1 Kmol •e,
Propuesta del balance másico y entálpico simultáneo
Donde: (te. tu t 'e· t'J son las temperaturas de entrada y salida de las
corrientes gas/liquido respectivamente en •c.
/!
"
(Y',; y', ;x', ), son las concentraciones de los componentes en el flujo
gaseoso, gas de salida y la fracción absorbida , respectivamente, en
fracción molar,
(Y' A;L0 ) , son la concentración del gas arrastre y el flujo del liquido puro
entrante,
(Ay·, ),es el calor latente de evaporación de los componentes gaseosos
minoritarios, en Kj 1 Kmol.
Consiste principalmente, en efectuar el balance másico y
entálpico, evaluando los equilibrios locales desde el fondo
hasta la parte superior de la columna . Procedimiento
enmarcado en el principio: que un plato ideal, es la zona
donde las corrientes efluentes del plato se encuentran en
equilibrio con relación a la composición y temperatura, así
el balance total y del soluto (componente gaseoso) hasta
el plato N"; conjuntamente con el balance térmico, puede
ser determinadas mediante las ecuaciones:
Igualar la ecuación (8), requiere determinar las temperaturas t'c y t '1•• para el flujo de salida gaseoso y líquido.
Asumiendo valores que posteriormente se tienen que
verificar.
que permiten calcular L, y x, para cada plato.
La ecuación (8) modificada será:
Por el balance entálpico:
te
·P + t~.
·Q= t'c R+t'¡_S
L n H L¡1 + G Np+ IH G,Np+l
Si,
L
t(P +Q) - t',, R
S
L,Np +Gn+ I H G,n+ l
Se obtiene la temperatura de la corriente L, y G, que se
encuentran a la misma temperatura y en equilibrio de composiciones. En la (figura 4) , se ilustra en un diagrama de
bloque el intercambio de masa y energía en el absorbedor.
t(P +Q) = t'" R +t' 1S
1, =
= L Np H
(9)
Conociendo la temperatura de ingreso del gas y líquido,
asumiendo una temperatura te, para el flujo en el plato
superior, puede aproximarse la temperatura tL de salida
del liquido.
Por las características que tiene un sistema
multicomponente, para efectuar simultáneamente los
balances indicados, se desarrolló un programa de cómputo que recupera los resultados anteriores y los utiliza para
efectuar la iteración. Eligiendo para este propósito diseñar
una aplicación en Visual Basic 6,0 orientado a objetos.
Erick C. Grudner Carranza
Revista Tecnológica
e, rro les totales 1 tiempo
y, Fracción rrol soluto
Ha, energía 1 mol
L. rroles totales 1 tiempo
x" Fracción rrol soluto
H¿., energía 1 md
2'
t
Equitlibrios locales
en los platos
t~ ,
·~
te"
te"''
..._
1'
GN,., moles tctales 1 tiempo
Fracción mol so luto
Ha1. Np • , energía 1 mol
~
propiedades y métodos, se conformó el módulo (cls diferencia) por medio del cual para el gradiente de temperatura obtenido y las corrientes globales de salida liquido/gas
L's y G'5 , se genera la diferencia con los valores obtenidos
para los mismos códigos en la condición anterior.
Estableciendo un total de diez delegaciones que determinen confirmar que los módulos (cls G"s - G's) y (cls L"s L' 5 ) llegaron a cero.
Todos los módulos de clase toman para los eventos la
opción calcular.
Resultados de la aplicación (VB 6,0) , (OOP)
YNp· J
1-<', rroles totales /tiempo
XN, Fracdón mol soluto
HL,.v, energía 1 mol
Figura 4. Diagrama de bloque, intercambio de masa y energía en un absorbedor de platos, (1 , 1') entradas, (2, 2') salidas
Programación orientado a Objetos (OOP)
Este nuevo concepto posibilita desarrollar programas de
mayor eficacia en menor tiempo. La definición de objeto
considera que este es una entidad que incluye datos y
códigos que los manejan (versátiles en su creación, almacenamiento en memoria y eliminación). Muy ligado al objeto está el módulo de clase, entidad que es encargada de
contener las propiedades, métodos y eventos que definirán las características del objeto durante la ejecución del
programa.
Para el siguiente problema hipotético
N'
Iteración
1
El problema se dividió en tres partes: el balance de materia, el balance entálpico y la iteración.
Balance de materia; para efectuar esta parte fue necesario desarrollar los siguientes módulos de clase: (cls n°
componente) que determina el número de componentes
en la mezcla gaseosa. Los datos pueden ser suministrados literalmente y por el módulo (cls Relación) acceder a
los datos que relacionan el nombre con los coeficientes de
las constantes de equilibrio para un intervalo corto de temperatura (interpolación lineal). Por medio del módulo (cls
constante de equilibrio) se tienen las constantes en función a las temperaturas de ingreso, y el número de platos
propuesto para la columna.
3
3,5 Kmol
1,0 Kmol
Metano (escasa solubilidad)
25° ambas corrientes
2 atm
L5 , G 5 , y la temperatura
La fracción molar y
absorción fraccionaria
e
El formulario de iteración para el problema se muestra en
la (figura 5), tomando como datos iniciales la absorción
total y la temperatura de operación de la columna.
(Absorción supuesta
Concepción del problema
Metano, Etano, Propano, Butano
70
15
1o
5
adiabático
Componentes gaseosos:
Porcentaje en mol(%):
Proceso de absorción:
Columna con Np:
Liquido entrante L0 :
Gas de ingreso GNp+1 :
Gas de arrastre:
Temperatura de operación:
Presión absoluta:
Calcular por plato:
Calcular por componente:
2
3
4
5
6
Dato
G,
= 0,15 Kmol)
G,
Propuesto 0.8500 0.8500
Calrulado 0.6279 0.6670
Propuesto 0.6279 0.66.70
Calculado 0.6348 0.9003
P~sto 0.6348 0.9003
Calculado 0.6356 0.9017
Propuesto 0.6356 0.9017
CaiOJiado 0.6359 0.901 6
Propuesto 0.6359 0.9016
Calculado 0.6359 0.9019
Propuesto 0.6359 0.9019
Calrulado 0.6359 0.9019
Absorción Fraccionaria
Horton - Franklin {¡!)
G,
L,
L.,
L.,
t,
t,
t,
Diferencia
0.8500
0.9311
0.9311
0.9444
0.9444
0.9455
0.9455
0.9456
0.9456
0.9456
0.9456
0.9456
3.5000
3.5591
3.5591
3.5655
3.5655
3.5659
3.5659
3.5660
3.5660
3.5660
3.5660
3.5660
3.5000
3.6032
3.6032
3.6096
3.6096
3.6097
3.6097
3.6097
3.6097
3.6097
3.6097
3.6097
3.6500
3.6721
3.6721
3.6652
3.6652
3.6642
3.6642
3.6641
3.6641
3.6641
3.6641
3.6641
25.1XXXl
25.9202
25.9202
25.7611
25.7611
25.7666
25.7666
25.7676
25.7676
25.7677
25.7677
25.7671
25.1XXXl
26.5653
26.5653
26.4303
26.4303
26.41 35
26.4135
26.4122
26.4122
26.4120
26.4120
26.4120
25.1XXXl
27.2133
27.2133
27.1237
27.1237
27.1114
27.1114
27.1103
27.1103
27.1102
27.1102
27.1102
.0.0221
0.0069
0.0069
0.0010
0.0010
0.0005
0.0005
0.0004
0.0002
G,
L.,
Componente:
Etano 0.2637
Fracciónmolenelgas (y) Fracciónmolenelliqlido f-')
0.1074
0.0274
0.0010
Propano 0.7257
Butano 0.9794
Transferencia de masa verificada
0.0426
0.0726
0.0490
O.IXXXl
O.IXXXl
O.IXXXl
0.8359 1 3.6641
=0,1641 kmol
Figura 5. Formulario de iteración, acotado para seis dígitos exactos en las
temperaturas, E, = 1/4000%
El módulo (cls factores de absorción) determina para cada
componente de la mezcla el factor de absorción característico del plato al que se refiere. Con los módulos (cls
composición líquido global) y (cls composición gas global)
es posible obtener las corrientes líquido/gas para cada
plato.
Balance de Entalpía; mediante el módulo (cls datos termodinámicos) se obtienen los calores específicos, calores de
evaporación para los componentes gaseosos de la mezcla. Los módulos (cls com x plato componente líquido) y
(cls com x plato componente gas) obtienen las concentraciones de equilibrio para cada componente, finalmente a
través del módulo (cls nuevas temperaturas) se obtiene la
gradiente de temperatura en la columna plato por plato.
Iteración; aprovechando una característica del Visual
Basic 6,0, la delegación, que permite generar una nueva
clase a partir de una clase básica con las mismas
Alcance de los resultados
Comportamiento del programa
Efectuando diferentes corrimientos sobre el programa,
fijando la concentración de componentes en la fase gaseosa, así como también los flujos de ingreso líquido 1 gas.
Establecida la temperatura de ingreso (temperatura de
operación) y el número de platos columnares.
Para diferentes grados de absorción total (transferencia de
masa); se inicia el proceso de cálculo, notándose en todos
los casos probados, la convergencia gradual de valores
hasta encontrar la consistencia de un grupo característico
(diferencia cero), que determina la absorción fraccionaria
de los componentes, los flujos G, y L,; la temperatura de
plato, fracciones molares y finalmente la absorción total
verificada.
11
Edck C. Grud ner Carranza
~
Este comportamiento se aproxima al método iterativo de
Newton Raphson, donde una vez conocida la función de
convergencia y fijados los parámetros. Eligiendo valores
arbitrarios (variables flotantes), mediante la iteración se
llega a resolver el problema. Al respecto (Holland, 2000)7 ,
indica lo siguiente: " Cuando se Formula en términos de
dos variables independientes por etapa, en este caso la Tj
y la relación de flujos Lj y Gj. El procedimiento se denomina método de Newton Raphson de segundo orden , y
cuando se forma soluciones ideales en cada etapa, este
procedimiento es una aplicación exacta". En consecuencia
el programa produce un método numérico para resolver
las ecuaciones del método NR-2N, implícitas en el procedimiento Horton-Franklin y el balance térmico de plato
adiabático, cuando se resuelven simultáneamente.
Significado para el proceso de absorción
Fijando la concentración inicial de componentes para un
determinado número de platos columnares, y una vez
establecida la gradiente de temperatura, esta información
paramétrica proporciona las condiciones esperadas de
operación, respecto al incremento térmico máximo en los
platos, que permite operar el fraccionamiento muy cercano a las condiciones propuestas (temperatura de
operación).
Adicionalmente, la absorción fraccionaria de cada componente, representa la eficacia columnar respecto al número
de platos constitutivos. Referenciando la información de la
(figura 5). e. g.: para el butano (¡..t = 0.9794), significará que
el fraccionamiento en una columna de tres platos, produce
transferir desde la corriente gaseosa hacia la corriente
líquida, el 97.94% de la concentración inicial del butano
(0,05 a 0.049), Así, el modelo matemático a través del programa de cálculo, permite simular condiciones tendientes a
optimizar el fraccionamiento columnar para todos o uno de
los componentes de interés industrial.
Siendo una de las consideraciones mas importantes para
el diseño de columnas absorbentes, el determinar; sí a lo
largo de la columna, la temperatura variará por efecto del
calor generado en la solubilización de los gases. El modelo puede dilucidar "a priori" esta interrogante, apoyando al
diseño integral del absorbedor adiabático.
CONCLUSIONES
A través del procedimiento propuesto: balances simultáneos másico y térmico-entálpico, asistido por el programa de
cómputo descrito, ha sido posible desarrollar un método
numérico iterativo, que si bien no está explicitado por las
ecuaciones propias del método Newton Raphson de
segundo orden NR-2N ,recupera este patrón, proporcionando valores que convergen hacia la solución del
problema. Estableciendo el comportamiento de la condición de equilibrio en cada plato columnar, respecto al intercambio dinámico de masa y energia entre las fases, que
se representa por la variación de temperatura y sus efectos en la absorción fraccionaria de los solutos constituyentes de un Sistema Multicomponente (SM).
En consecuencia, la integración (Modelo MatemáticoProcedimiento-Asistencia de cálculo) MMPCA, al
discriminar información paramétrica de cada plato,
manifiesta equivalencia con el método riguroso indicado
por Von Stockar y Wilke. Convirtiéndo el ensayo de prueba y error, en una función de convergencia, producto del
soporte informativo utilizado. Así , en la implementación del
7
Revista Tecnológica
soporte informativo, se tiene limitaciones por la
aproximación lineal considerada para la determinación de
las constantes de equilibrio, la simplificación en el término
que mide la desorción (ecuación de Horton Franklin) por
su escasa influencia en el fraccionamiento, y especialmente en el grado de exactitud de los datos termodinámicos
(corte en los polinomios de primer grado).Restricciones
impuestas para operar el programa con un menor número de módulos de clase; aspectos que pueden ser modificados incrementando la capacidad de cómputo de éste.
Por todo lo indicado, la integración MMPCA marca su
utilidad en proporcionar valores paramétricos teóricos
relacionados con el comportamiento de la absorción en
sistemas multicomponente (absorción fraccionaria) ,
cuando se conforman soluciones ideales de hidrocarburos parafinicos. Valores importantes para establecer
diseños de absorbedores adiabáticos de plato y optimizar
sus condiciones de operación, sobre el soporte
informativo del programa , o mejorando sus cualidades por
disminución de restricciones.
BIBLIOGRAFÍA
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• El autor, es Editor de la Revista Tecnológica, Facultad Técnica-UMSA.
Cit. : en Holland, CD., 2000 Fundamentos de destilación de Mezclas Multicomponentes, p. 147.
12
Revist a Tecnológica
COMPLEJOS CONVECTIVOS MESOESCÁLICOS (CCM)
EN BOLIVIA
Edmundo Valencia Espinoza*
RESUMEN
El análisis y contraste de los registros pluviales desde el punto de vista descriptivo de siete zonas climáticas del País y
el seguimiento (estudio de campo), a través de la observación de imágenes satelitales (canales infrarrojo y visible); ha
posibilitado caracterizar en forma preliminar los Complejos Convectivos Mesoescálicos (CCM) que ocurren en territorio
Boliviano.
Caracterización que permitió conocer información referida con los puntos de localización de sus formaciones, su evolución (máxima verticidad potencial), épocas más frecuentes de ocurrencia, tiempo promedio de duración y topografía que
favorece la manifestación de estos fenómenos atmosféricos, íntimamente ligados con la meteorología subsinóptica y su
influencia en la aeronavegación.
INTRODUCCIÓN
T.T. Fujita, en su libro: The Downburst, Microburst and
Macroburst, hace notar la importancia de la meteorología
subsinóptica respecto a la sinóptica, considerando la escala en la predicción del tiempo:
- Subsinóptica
- Microescala
- Mesoescala
- Sinóptica
40m a 4
km. (Aviso de riesgo)
4
a 400 km. (Predicción local)
400 a 40000 km. (Aplicaciones Predictivas diarias)
Bajo esta clasificación, entre los fenómenos meteorológicos subsinópticos se encuentran los mesoescálicos,
donde se estudian sistemas y complejos convectivos.
Recurriendo a las definiciones dadas por (Linés, 2004)1 :
"Un sistema convectivo mesoescálico es una perturbación
atmosférica formada principalmente por una gran masa de
cumulonimbos2, los cuales en algún momento de su vida
coexisten como una gran masa nubosa estratificada. Lo
característico es la enorme intensidad de las
precipitaciones que originan.
La duración raramente
alcanza las 24 horas, en las cuales puede o suele permanecer casi estacionaria o con muy lenta traslación".
Linés, continua indicando lo siguiente: "No existe todavía
unas especificaciones concretas y unívocas para los sistemas convectivos ni para su denominación. Asi, Madox,
estudia y define lo que denomina Complejos Convectivos
Mesoescálicos (MCC) como aquellos fenómenos que reúnen determinados requisitos basados en las imágenes por
satélite en IR, y entre ellos, podemos señalar como los
más significativos:
a.
El área nubosa debe incluir al menos 100000 km2, con la temperatu-
b.
El interior de la masa debe incluir al menos 50000 km2, con la tempe-
ra en el tope de las nubes de -32
ratura en el tope de -52
c.
oc o inferior.
oc o inferior.
La duración del fenómeno debe ser al menos de seis horas.
Provisionalmente podríamos definir los Complejos
Convectivos Mesoescálicos los que están acordes con las
especificaciones de Madox, y los Sistemas Convectivos
también a mesoescala, a aquellos de la misma naturaleza
y de algo menores dimensiones y de duración de al menos
tres horas"3.
Por lo general sea este un Sistema o Complejo Convectivo
Mesoescálico, su manifestación atmosférica es peligrosa
para la aeronavegación.
En consecuencia, su estudio y caracterización es útil para
elaborar y codificar pronósticos meteorológicos
aeronáuticos con mayor acierto probabilístico. Aspecto
que motivó implementar la presente investigación, con el
propósito de identificar variables, parámetros y relaciones
que contribuyen en la caracterización estos fenómenos.
Estableciendo para tal finalidad ; el objeto, objetivo e
interrogante investigativa siguientes:
Objeto de lnvest!gación: Caracterización
de los fenómenos
atmosféricos denominados según las especificaciones propuestás por
Madox, como Complejos Convectivos Mesoescálicos (CCM), que se
originan en territorio Boliviano.
Objetivo: Desarrollar un proceso de observación y seguimiento de los
(CCM) que ocurren en territorio Boliviano, que proporcione
información para su posterior caracterización.
Interrogante lnvestigativa: Determinar, ¿Cuál, el grado de relación
existente entre la generación de un (CCM) y las zonas húmedas?,
para el caso Boliviano.
DESARROLLO
Para caracterizar los (CCM), fue necesario correlacionar el
origen espacial y temporal de éstos (observación y seguimiento imágenes satelitales), con las zonas húmedas
(aporte de precipitaciones pluviales).
Así, se utilizó como recurso informativo los registros satelitales (Goes-10; Goes-12, CIRA y PACSONET), en los
canales infrarrojo y visible, imágenes que permitieron localizar los puntos más frecuentes de generación y formación
de los (CCM) , referenciados en coordenadas (Latitud y
Longitud), además se obtuvo mensuraciones de los tiempos de duración, medido en horas (UTC) Tiempo Universal
Coordinado, término utilizado en el campo aeronáutico
Internacional para designar la hora oficial de Bolivia, que
registra un adelanto de 4 horas.
La mensuración de estos datos espaciales y temporales
respectivamente, comprendieron el período de 27-12-05 a
10-04-06. Considerando que durante este periodo: "el
verano austral hace que la Zona de Convergencia lnter
Tropical (ZCIT)4 oscile sobre la Amazonia Boliviana. La
circulación de la atmósfera cargada de vapor de agua
explica entonces el régimen anual de las lluvias, y también
explica, en parte, la distribución de lluvias en el País, la
zona norte de Bolivia, mas afectada por la (ZCIT), es la
1 Meteorología Subsinóptica, Situaciones adversas, problemas y soluciones, A. Linés. E., sitio WEB: tehys.acamet.org/numOO/articles7art0004esp.
2 Nube formada por nubes cumulus y nimbus.
3 Ibídem: 1
4 ZCIT, Zona de Convergencia In ter Tropical , depresión situada entre dos núcleos de alta presión (Atlántico y Pacífico Sur), provocando la circulación atmosférica que transporta el vapor de agua de los acuíferos tropicales.
ANO 4 Vol. 4 1\1° 9
13
Edmundo Valencia Espinoza"
Revista Tecnológica
que recibe mas lluvias, debido a que la Cordillera Oriental
desvía los vientos aliseos y resguarda la zona altiplánica
de los vientos húmedos que se generan a partir de la
evaporación - transpiración de la zona selvática y de las
vastas zonas inundadas (Oleína, 1997)5
En la (tabla 1), se reportan los (CCM), observados en
territorio Boliviano, a través de la imágenes satelitales
(periodo 27-12-05 a 10-04-06).
medio a siete horas (00:00 hbo-10:00 hbo), eventualemente en las madrugadas.(GTM -4)
La (figura 2), esquematiza sobre el mapa de las macroregiones de Bolivia los puntos de generación y formación de
los (CCM).
Mapa de las Macroecoregiones
u~:~l~:rv~"~~·"
DE LOS
Trópico Húmedo
Tabla 1
Complejos Convectivos Mesoescálicos (CCM),
observados
en territorio Boliviano (período 27-12-05 a 10-04-06)
N
FECHA
PERIODO
DURACIÓN
HORAJUTC
1
2711212006
09:00114:00
2
06/01/2006
3
10/01/2006
GRADOS GRADOS
CANALIRNIS
LATITUD LONGITUD
SECTOR
- 17
64
V1 S/PAC
W/COCHABAMBA
08:00116:00
-14
64
V1 S/PAC
NEIBENI
10:00116:00
-16,5
64
IRIRERU
N/COCHABAMBAICHAPARE
4
10/01/2006
22:00/24:00
-15,5
65
IRICIRA
N/COCHABAMBNCHAPARE
5
11101/2006
00:00116:00
-15
65
IRICIRA
N/lA PAZ-NW/S. CRUZ
6
08:00115:00
-16
66
VIS/PAC
N/COCHABAMBA(CHAPARE)
13:30118:30
-17
65
V1S/PAC
COCHABAMBA(CHAPAR
10:00115:00
- 14
66
VISIPAC
NE/lA PAZ
9
1410112006
14/01/2006
19/01/2006
21/01/2006
07:00117:00
-16
66,5
VIS/PAC
EllA PAZ-NEICHAPARE
10
25/01/2006
20:00/24:00
- 19
64
VI S/PAC
S/COCHABAMBA
11
05:00/12:30
- 16
67
IR/GIRA
SElLA PAZ-SICHAPARE
06:00115:00
- 16
65
IRICIRA
EIBENI-NW/S. CRUZ
08:00114:00
- 17,5
65
VIS/PAC
CHAPARE
14
30/0112006
19/0212006
24/0212006
04/03/2006
07:00/16:00
- 18
64
IR/CIRA
COCHABAMBNCHAPARE
15
14/03/2006
06:00114:00
- 15
66.5
VIS/PAC
Ñ'd1EilA PAZ
16
05/04/2006
09:00113:00
-16,5
65
VIS/PAC
NW/COCHABAMBA
17
06/04/2006
09:0011 4:00
- 17
63.5
VIS/PAC
COCHABAMBNCHAPARE
18
07/04/2006
09:00114:00
-14,5
67.5
VIS/PAC
N/lAPAZ
19
09/0412006
10/04/2006
08:00/1 4:00
- 12
66
VIS/PAC
PANDO-NIBENI
08:00/13:00
-13
68
VIS/PAC
PANDO
7
8
12
13
20
Fuente: Elaboración propia, sobre reporte de imágenes satelitales.
UTC : Tiempo Universal Coordinado
En la (figura 1), se tiene una imagen satelital de la forma
como es visto un (CCM), en canal infrarrojo, los contornos
determinan la temperatura.
Valle
Fuente: Elaboración propia
Figura 2. Localización de los puntos de generación y formación de los
(CCM) en Bolivia
El comportamiento de las precipitaciones pluviales en el
territorio nacional (Bolivia), es muy variable debido, a que
presenta en su formación diversos pisos ecológicos; otro
de los factores que influyen en la variabilidad corresponden a las características de la circulación general de la
atmósfera, se puede identificar claramente una época de
precipitaciones entre octubre hasta marzo y una época
seca entre abril y septiembre. Los mecanismos que originan las formaciones de precipitaciones son de tipo sinóptico, mesoescalar y local.
De forma general se puede decir, que la zona que registra
mayores precipitaciones, es el Chapare con promedios
anuales de 3700 milímetros y en años muy lluviosos, pueden alcanzar cantidades superiores a 6000 milímetros
anuales, específicamente la zona aledaña a Chipiriri. Otra
de las zonas con volúmenes importantes de precipitación
es el Norte del Departamento de La Paz, más específicamente Rurrenabaque con montos promedios anuales,
superiores a 2174 milímetros y en años de mayor precipitación pueden alcanzar cantidades superiores a 4100
milímetros.
Figura 1. Imagen Satelital GOES-12 CANAL INFRARROJO,
FORMACIÓN (CCM) 14-03-06 IR= Infrarrojo Vis= Visible
Durante este período, se observaron 20 imágenes satelitales de (CCM), originados en territorio Boliviano, de los cuales; nueve se suscitaron en el Chapare, cuatro en el Norte
de La Paz, tres en el Noreste del Beni, los restantes en el
Oeste, Noroeste de Cochabamba y Pando.
El período de duración (ver tabla 1), corresponde en pro-
De acuerdo a los datos estadísticos recabados del
(SENAMHI) Servicio Nacional de Meteorología e hidrología, se percibe que las zonas de mayor precipitación son
las regiones del Norte de La Paz, y las otras regiones en
menor proporción,con gradientes de precipitación de norte
a sur y de oeste a este. Todo el territorio nacional, para su
mejor estudio ha sido dividido en siete regiones de
acuerdo a sus características geomorfológicos como ser,
Pando y Beni, Valles, Altiplano, Beni Central, Llanos
Orientales, Tierras Bajas de Sur y Norte de La Paz, todo
esto en función a la cantidad de las precipitaciones
pluviales, ver (figura 3).
5 Climatología General, Oleína, A , 1997 Ed Ariel, Barcelona - España, Págs. 180- 185.
14
ANO 4 Vol. 4 N° 9
Revista Tecnológica
Edmundo Valencia Espino:za*
CONCLUSIONES
ANÁLISIS DE LAS PRECIPITACIONES EN BOLIVIA
Logrado el objetivo de investigación, se puede establecer
lo siguiente:
o
<
1- 1200
T IERRAS
Q.
...... BAJAS DEL
o
SUR
w
0::
Relacionando las zonas de mayor precipitación pluvial,
según las isoyectas de Roche y los datos del Servicio
Nacional de Meteorología e Hidrología SENAMHI , con las
coordenadas que localizan la formación de los (CCM), se
evidencia que existe una estrecha relación entre éstos, es
decir, que a mayor humedad presente en la zona se favorece la ocurrencia de los (CCM).
Q.
-t- AlTIPLANO
ESTACIONES METEREOLÓGICAS
Fuente: elaboración propia sobre estadísticas del SENAMHI
Figura 3. Distribución de precipitaciones pluviales promedio anual
regionalizado (máxima precipitación)
Análisis y resultados
Contrastando, los parámetros referentes a las precipitaciones pluviales (figura 3) con los puntos (máxima verticidad
potencial) generación y formación de los (CCM) expresados en latitud y longitud (Tabla 1), coincidentemente la localización obtenida, guarda estrecha relación con las zonas
donde se registran los mayores aportes pluviales, es decir,
corresponden al Norte de La Paz Estación Rurrenabaque
(2174 mm.) y la región del Chapare (3700 mm).
Para fundamentar y sustentar lo expresado, recurriendo a
lo aseverado por (Roche, 1990) en uno de sus gráficos de
distribución de precipitaciones promedio anuales expresadas en isoyectas (ver figura 4), muestra que las zonas de
mayor precipitación con fluctuaciones entre 2000 a 3000
mm., corresponden a las zonas mencionadas anteriormente , es decir, el Norte de La Paz y valores mayores a 3000
mm. se indican en el sector de Chipiriri que en su radio de
influencia comprende al Chapare.
La caracterización de los (CCM) para el caso boliviano,
tiene matices diferentes a los propuestos por Madox, así,
la extensión comprendida está entre 300 a 400 km. de diámetro, alcanzando su máxima verticidad en los topes con
temperatura de hasta -65°C , su duración es de siete horas
como promedio, presentándose frecuentemente en las
madrugadas de la estación de verano. Siendo en consecuencia un fenómeno atmosférico estacional típico de las
regiones tropicales y subtropicales húmedas del país.
Respecto a los vientos que favorecen el transporte del
vapor de agua atmosférico, los Contralisios del Atlántico al
penetrar por el Nor Este de Bolivia y chocar con el cordón
cordillerano Oriental o Sub andino, originan abundantes
precipitaciones, más propiamente los vientos contralisios
procedentes de los ríos Amazonas y Madera que recorren
a través de las zonas selváticas y praderas, chocan contra
las sierras sub andinas, proporcionando una especie de
rampa productora de convectividad energía mecánica
(relación energía potencial y cinética), que influyen en la
máxima verticidad, ascendiendo verticalmente por la tropósfera y alcanzando elongaciones considerables.
Si bien, los resultados obtenidos han permitido caracterizar
preliminarmente los (CCM) que ocurren en el territorio
Boliviano, se sugiere para futuras investigaciones de esta
índole ; tomar periodos de tiempo superiores a los
presentados en este trabajo, con el objetivo principal de
servir como un marco referencial más preciso que pueda
contribuir en la elaboración de pronósticos meteorológicos
con mayor acierto probabilístico.
BIBLIOGRAFÍA
1
Celemín, A. (1984) Meteorología Práctica, Madri d España,
Roche , M.A. , Fernández, C. , (1990) Climatología e
Hidrología en Bolivia, Bolovia, La Paz - Bolivia,
Oleína, A., (1997), Climatología General, Ariel Geografía,
Barcelona - España,
Linés, E.A. ,(2004), sitio web:tethys.acamet.org/num00/articles7art0004esp.
PACSONET, (2006), sitio web: joss.ucar.edu/pacs/Bolivia
Ramdis -GIRA, (2006) sitio web: cira.colostate.edu
SENAMH - PERÚ, (2005) sitio web: senamh.gob.bo
~0~~00
20:0
1000 . 2000
500. 1000
200 . 500
Fuente: Roche M., et-al, 1999 Climatología e Hidrología en Bolivia.
Bolovia. La Paz- Bolivia, Fig. 5.3.
Figura 4. Mapa de distribución precipitaciones anuales, territorio nacional
El autor, es metereólogo del SENAMHI - BOLIVIA. el trabajo investigativo presente fue elaborado durante su participación en la 5ta versión del
Diplomado: Metodología de la Investigación y Comunicación Científica.
Académica Universitaria MICCAU - IIAT, Facultad Técnica - UMSA.
15
Revista Tecnológica
FORMACIÓN DE COMPLEJOS METAL-LIGANTE Y CÁLCULO DE SUS
CONCENTRACIONES EN EL EQUILIBRIO
Osvaldo Roberto Valenzuela Méndez*
RESUMEN
Los iones metálicos, poseen la característica de reaccionar con otras moléculas sin carga o también iónicas, denominadas ligantes, uniéndose en mayor grado, acción representada por la magnitud de la constante de equilibrio. Si el número de ligantes que se une a un ión metálico es mayor a uno, las intensidad de esta reacción sucesiva, se representa por
las magnitudes de las constantes graduales de formación de complejos Q 1, Q2, Q3, ...... Qn.
El modelo algebraico presentado, permite calcular las concentraciones molares de los diferentes complejos formados
sucesivamente entre el metal M, y elligante L, pudiendo ser ML 1, ML2, ML3, .... MLn.
Para el cálculo se toma como base, la concentración molar total del metal inicial representada por CM, la concentración
molar delligante en el equilibrio [LJ y las constantes graduales de formación de complejos Q1, Q2, Q3, .... .. Qn.
El modelo toma como número de ligantes n
caso.
= 6, que es el máximo común, pudiendo ser 1, 2, 3, 4, 5 o mayor a 6 en algún
Efectuando un balance de materia para el ión metálico, tomando como base las expresiones de las constantes de equilibrio, los valores /3 de las constantes globales de formación de complejos, CM y [L], se obtienen las concentraciones de
las especies complejas formadas.
INTRODUCCIÓN
Reacción 4
El cálculo de las concentraciones de especies químicas
complejas, formadas entre un ión metálico central y un
ligante, se realiza en base a las reacciones que ocurren
entre el ión metálico y el ligante.
(ML,] =Q,[ML, ] [L]
Reacción 5
Representando al ión metálico como M, y a la especie formadora de complejos o ligante monodentado como L,
entonces existe la posibilidad de que ocurran tantas reacciones como lugares de coordinación posea el ión metálico.
DESARROLLO
(4)
ML, + L <=> ML5
[ML, [
Q, = [ML,i·i Li
(5)
[ML5 [= Q5 [ML, [ [L[
Reacción 6
Suponiendo que el número de coordinación del ión metálico sea seis, entonces ocurrirán seis reacciones químicas.
ML, + L <=> ML,
[ML,]
Q, (ML,] ·[L]
ML, + L <=> ML6
[ML,, ]
Q. = [ML 5 ]· [L]
(6)
[ML6 ] = Q6 [ML5 ]· [L]
Las expresiones algebraicas de Golberg y Wage para las
constantes de equilibrio se basan en las propias reacciones de equilibrio para la formación de complejos.
La ecuación de reacción , la expresión de equilibrio y la
concentración para cada especie compleja en función al
equilibrio, se detallan a continuación:
Reacción 1
Reemplazando (1) en (2); (2) en (3) y así sucesivamente,
la concentración de las especies complejas es:
2
[ML2 ]=Q1Q2 [M]·[L]
(7)
3
(ML3 ] = Q,Q2 Q3 [ M]· ( LJ
(8)
[ML, ] = Q,Q2 Q3 Q4 [M]· (L] 4
M + L <=> ML
[ML5 ] = Q1Q2 Q3Q,Q5 [M]· ( L]
[ML]
(ML6 ] = Q1Q2 Q3Q4 Q5Q6 ( M]· (L]
Para las expresiones representadas por las ecuaciones (7
a 11 ); el producto de las constantes graduales Q11 , puede
ser reemplazado ·por las constantes globales de formación
de complejos {311 , efectuando también la sustitución en la
ecuación (1):
ML+ L <=> ML,
[ML,]
Q, = [ML]· [L]
(2)
Reacción 3
ML, + L <=> ML 3
[ML, ]
Q, = [ML 2 ] ·[L]
[ML 3 ] = Q3 [ML,] [L]
(11)
(1)
Reacción 2
[ML,] = Q2 [ML] · [L]
(1 O)
6
Q, = (M] [L]
[ML] = Q,[M]·[L]
(9)
5
(3)
/3, = Q,
/3, =Q,Q,
/3, =Q,Q2QJ
/3, = Q,Q2Q, Q,
/3, = Q,Q2Q,Q,Q,
!3. = Q,Q2Q,Q,Q,Q.
Por lo que las ecuaciones (1) y (7 a 11), se expresan de la
forma:
ANO 4 Vol. 4 N" 9
Osvaldo Roberto Valenzuela Méndez"
Revista Tecnológica
(12)
[ML] = ,B1 [M] · (L]
(M~]= ,82 (MJ· (L]
2
a =
/3JL]2
2
Fo
(13)
(14)
4
a
(15)
[ML4 ]=,84 [M] · [L]
5
Fo
a = 13.[Lt
(16)
[ML, ] = ,B,[M]· (LJ
t33[Lf
=
3
Fa
4
6
(17)
[ML6 ] = ,B6 [M] · (L]
Balance de materia para las concentraciones molares
de las especies complejas.
a =
s
t3s[Lf
a
136[L]6
Fo
Generalizando la expresión básica que determina las
ecuaciones (12 a 17):
=
6
Fo
Paran= 1 ... ............ 6.
(18)
Concentración de cada una de las especies
y considerando, que la concentración molar total inicial del
ión metálico libre es CM, entonces en el equilibrio, la suma
de concentraciones molares de todas las especies complejas {MLnJ, mas la concentración residual del ión metálico
[M}, será igual a esta concentración del metal:
n=6
[M]+
CM=
L...B. [M]· [L]
n= l
Al multiplicar cada uno de los valores alfa desde
a0 ........... a6, por la concentración inicial del metal CM, la
concentración de cada una de éstas será:
[M] =a0 CM
"
[ML]= a 1CM
(19)
[M~] =a2 CM
Dividiendo (19) entre [M]:
CM
[M]
[ML 3 ] =a3CM
= l +~.BL''
"" 1
[ML4 ] =a4 CM
"
denominando al cociente CM 1 [M], como la función de
balance de materia de formación de complejos Fa:
F =CM
(20)
[M]
o
Fracciones molares (alfa),
a
CM
[ML]
a =--
(22)
CM
[ML,]
a=---CM
2
[ML
]
3
a=--
CM
3
[ML
a =- - 4
]
CM
4
[ML
]
a = - 5CM
5
[ML.]
a =- CM
6
[ML6 ] =a6 CM
ao +al +a2 +a3 +a4 +as +a6
Si:
=
1
{31 [L] + {3, [L] + f33 (L]3 + {34 [L]' + {3, [L]' + /36 [L] 6 = 1
F;,
Fo
Fo
Fo
Fo
F;,
3
2
1+ {31 [L] + {32 (L] + /33 (L] + /34 [L]' + {3, [L]' + /36 [L]" = F;,
.!e_ +
Las fracciones molares, es decir, el cociente entre la concentración de cada especie y la concentración total CM,
permite calcular el porcentaje de cada una de las especies
en el equilibrio:
[M]
ao=(21)
1
[ML5 ]=a5 CM
(23)
(24)
(25)
(26)
Fo
que es igual a la función de balance de materia Fa determinada por la ecuación (19):
F;, = 1+/3,(L] + /32 (L] 2 + /33 (L] 3 + {34 [L]' + {35 [L] 5 +{36 [L]"
Así, por medio de estas expresiones se puede determinar
las concentraciones en el equilibrio de las especies
complejas entre un ión metálico y un ligante en base a la
concentración molar inicial del metal CM, la concentración
delligante en el equilibrio [L} y los valores de las constantes globales para la formación de complejos 13nCONCLUSIONES
El modelo matemático planteado y aplicado en el campo
del análisis químico, permite el cálculo de las concentraciones molares de todas las especies complejas formadas
incluyendo la del metal libre residual.
BIBLIOGRAFÍA
(27)
De la ecuación (20)
Bard, A.J .,(1966) Equilibrio Químico, Ed. Harper y Row,
México,
Butler,J.N., (2000) Equilibrio iónico, Ed. Addison Wesley,
México,
Reemplazando en las ecuaciones (21 a 27) esta expresión, y la concentración de las especies complejas [MLnl•
por las ecuaciones, (12 a 17), se tiene que an es igual a:
1
ao = -
Ramette (2004) Equilibrio y Análisis Químico, Ed.
lnteramericana, México,
Pérez,V.,(1987) Química
Alhambra, Madrid-España.
de
las
disoluciones, Ed.
F'o
a
=
1
ANO 4 Vol. 4 N " 9
131[ L]
Fo
• El autor, es Licenciado en Química Industrial, Docente Titular C. de la
Carrera de Química Industrial, Facultad Técnica - UMSA.
Revist a Tecnológica
DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y CONTROL DE UN ROBOT ANTROPOMORFO
Juan Alanes Ergueta*
RESU MEN
Este artículo explica la metodología empleada para el diseño, construcción y control de un brazo de robot angular o antropomorfo de tres grados de libertad. Por la parte tecnológica se propone un controlador de arquitectura abierta con
el propósito de implementar diferentes esquemas de control en lazo abierto, para resolver problemas relacionados con la
interpolación lineal y angular del robot antropomorfo en su seguimiento asintótico de trayectorias. La estructura de control propuesta se basa en el modelo cinemática del robot antropomorfo y la parte mecánica de precisión mediante
software CAD-CAM y máquinas (NC) control numérico.
Las estrategias de control para los modos de accionamiento del robot están en lenguaje C, teniendo la factibilidad de
recurrir a cualquier otro lenguaje de programación que se adecúe a las estrategias de control, en función al prototipo robot
antropomorfo, y que sean funcionales con el tiempo real de operación de cada grado de libertad independientemente de
los otros grados de libertad. Este es un diseño ajustado a los tiempos reales del prototipo.
INTRODUCCIÓN
Dentro del contexto de la mecatrónica aparece el ejemplo
por excelencia, la Robótica. Paradójicamente, esta materia
de estudio y el desarrollo de robots surge antes que el concepto de ingeniería mecatrónica,sin embargo, con la moda
de la sinergia entre varias disciplinas y con los avances
tecnológicos, ahora se considera a la robótica como una
área amplia incluida en el concepto de mecatrónica. El
estudio de la robótica, en su estado del arte, aún continúa
con la investigación para resolver problemas de desempeño, de estabilidad e incluso de controlabilidad.
Para el caso concreto del robot antropomorfo de tres grados de libertad, la ecuación dinámica del manipulador se
simplifica, ya que el vector de gravedad es cero por no ser
considerado en el diseño y la matriz de inercia es el elemento que interviene en mayor medida en la dinámica de
este robot manipulador, por lo tanto, controlarlo resulta una
tarea que no involucra gran dificultad con respecto a un
robot industrial.
En el caso específico del robot manipulador tipo antropomorfo, se pretende resolver problemas de control básicos
que tienen que ver con la cinemática de robots industriales, todo esto con un enfoque práctico y que marque la
pauta para futuros desarrollos más complejos.
El trabajo está organizado de la siguiente manera: La primera parte trata la metodología empleada para el desarrollo del proyecto. Posteriormente se define un procedimiento matemático para describir la ubicación del órgano terminal del robot manipulador con respecto a sus variables articulares, problema mejor conocido como cinemática directa
y angular, esto permitirá encontrar el enlace entre la teoría
de transformaciones homogéneas y la programación de
los movimientos en modo "Joint" o modo "articular"; de
igual forma se trata con el problema de cinemática inversa,
la cual consiste en encontrar el valor del vector generalizado de posición, una vez conocida la ubicación del órgano
terminal realizando algoritmos de programación que permitirá al usuario indicar una posición arbitraria del órgano terminal y así, los actuadores del robot manipulador moverán
las articulaciones para alcanzar dicha posición. La última
parte trata el estudio de la interpolación de trayectorias, la
cual considera, el cómo diseñar un programa para que los
actuadores del robot muevan las articulaciones de manera
simultánea, con el fin de que el órgano terminal siga una
trayectoria estable.
DESARROLLO
Cinemática
El problema inicial en el diseño de un robot manipulador
es la comprensión de su cinemática, es decir, la geometría
del movimiento (posición, desplazamiento, rotación, velocidad y aceleración) independientemente de las fuerzas o
pares que la producen (cinemática directa), la cual se define formalmente como: "Dado el vector de las variables de
las articulaciones de un robot manipulador, determinar la
posición y orientación de la herramienta con respecto a un
marco de coordenadas fijo y relativo a la base del robot".
Una extensa parte del estudio de la cinemática, trata de
establecer !a relación que existe entre un sistema de coordenadas y otro marco de referencia. La relación que existe entre ambos sistemas se llama transformación homogénea, este esquema permite analizar las operaciones de
rotación de un sistema de coordenadas a otro, así como
las operaciones de traslación en la que se conocen las
coordenadas de un vector que se desplaza en algunos de
los tres ejes del marco de referencia: x , y, z,. La transformación homogénea para un manipulador puede ser expresada como:
1
1
[R~ d0 ]
Ao "' 0
1
¡·
¡vector de posición]
:o traslación
= liriñslór7ñácil.mék r---¡-acrot--Ji __ _
malrit de
rotación
perspectiVa
:
escala
La representación homogénea de las matrices de rotación
están dadas por:
o
Rotz.a =
o
o
o
o
cosa -sena
sena cosa
o
o
o
o
1
o
ANO 4 Vol. 4 N" 9
Juan Afanes Ergueta ~
Revista Tecnológica
R(>t
7 ·P
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~p o senP O]
o 1 o o
,
-senP O coa P O
o o o 1
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1
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[
cosO -:renO
.U. O cosO O O
o
o
o
o
1
o
o
1
nivel de complejidad mayor, en donde el problema dinámico fuera incorporado tanto a la interpretación física del
robot, como al algoritmo de control del sistema.
Mediante integración de las matrices de rotación y de traslación, es posible obtener la representación de un vectormarco que rota:
- un ángulo alrededor de z
- un ángulo alrededor de x
- un ángulo ~ alrededor y
Se desplace:
- una distancia e, respecto de x
- una distancia b, respecto al eje y
- o una distancia e, respecto al eje z
todo esto transforma las coordenadas de un marco fijo.
Un problema básico en el control de robots, es que el manipulador pueda seguir una trayectoria deseada. Es decir, se
requiere que el órgano terminal del robot manipulador se
mueva de un punto a otro, a través del seguimiento de una
trayectoria .
Figura 1 prototipo de robot antropomorfo
El problema de planeación de trayectorias se centra en
diseñar un controlador que permita realizar el seguimiento
asintótico de la trayectoria. Actualmente este problema
sigue abierto para la comunidad científica, no se ha logrado diseñar un controlador que cuente con las características de desempeño en un modelo de control global, sin
embargo, la ingeniería de control en la robótica industrial ha
solucionado este problema y lo ha implementado en los últimos diseños de robots industriales, basándose en un
esquema de control en lazo cerrado para cada eslabón del
robot, utilizando controladores PID para generar los perfiles
de velocidad de cada actuador.
Figura 2 movimientos angulares de robot antropomorfo
CONCLUSIONES
El desarrollo de proyectos de este tipo, son un claro ejemplo de la combinación de conocimientos teórico-prácticos
que sirven de guía para el diseño, construcción y control
de un robot manipulado.
BIBLIOGRAFÍA:
Critchlow, A.J ., Introducción to robotics
Cinemática directa e inversa:
sitio web: proton. ucting.udg.mx/materias/robotica/r166/r81
(consulta 30-09-06)
El diseño mecánico y electrónico puede ser construido
casi totalmente.
Se logró incorporar la teoría de manipuladores al control de
movimiento del robot.
En primera instancia se abordaron temas básicos suficientes y necesarios, que dieron un panorama muy específico
de todo el hardware del robot manipulador.
Se estudió dos aspectos teóricos de la cinemática de un
robot manipulador, que posteriormente permitió una implementación práctica mediante un algoritmo de control en
lenguaje de computadora. Problema cinemática (directo e
inverso).
Aspectos muy interesantes que fueron analizados en su
parte básica, con la finalidad que en una investigación
posterior, se tenga la posibilidad de continuar hacia un
ANO 4 Vol. 4 N" 9
• El autor, es Mecánico automotriz (ESPDM), actualmente estudiante de la
Carrera Mecánica de Aviación, Facultad Técnica- UMSA.
19
Revista Tecnológica
DISTORSIÓN Y DESEQUILIBRIO
Néstor S. Mamaní Villca*
RESUMEN
A medida que se conectan más cargas no lineales o que contienen convertidores estáticos la onda senoidal de tensión
de la red se distorsiona, creando un problema para la calidad de la energía eléctrica. Al respecto se están probando
soluciones que van desde las más sencillas, como los filtros para bajos pasivos; hasta el uso de complejos sistemas
electrónicos, como los filtros activos basados en la inyección de armónicas desfasadas en 180 grados respecto a las
armónicas de la red .
En el presente trabajo, se consideran estas soluciones desde el punto de vista del factor técnico (TDH) Distorsión
Armónica Total, determinando en cada caso las reducciones que se pueden lograr en las distorsiones y la mejora en la
calidad de la energía eléctrica. Complementariamente se examina el desequilibrio de fases por disposición inadecuada de
cargas en un sistema trifásico.
INTRODUCCIÓN
La distorsión armónica que se presenta en los componentes no lineales de una red, pueden originarse: desde la
fuente o debido a la carga.
Desde la fuente, e.g., las armónicas que provocan problemas en los transformadores , cuando en la conexión estrella por el conductor neutro circula corriente aún estando la
carga equilibrada, las distorsiones armónicas producen el
calentamiento de los núcleos. Afectando a generadores y
transformadores que trabajan en la región saturable.
Debido a la carga (convertidores estáticos), las armónicas
de orden superior en una red eléctrica alcanzan a propagarse como ondas electromagnéticas y causan interferencias en aparatos como televisores, equipos de radio, teléfonos, PC 's, etc. E.g., en los equipos de alimentación informática u otras cargas críticas, la distorsión armónica total
debe ser menor al 5%.
Una red eléctrica en general cuyo contenido de armónicas
es superior al límite exigido, puede provocar efectos indeseables, por lo que es necesario proceder a un filtrado que
reduzca el contenido de armónicas hasta el nivel permitido
por las especificaciones del equipo.
Existen muchas funciones que cumplen esta propiedad (3)
que además en el intervalo de un periodo T , deben cumplir con las condiciones de P.L. Dirichlet:
a)
b)
e)
Tener un número finito de máximos y mínimos.
Tener un número finito de discontinuidades.
Que sea absolutamente integrable, es decir que:
T
f oJ(t) dt <oo
El concepto de las sumas trigonométricas data desde los
tiempos babilónicos, para predecir eventos astronómicos,
pero recién desde 1748, L. Euler y D. Bernoulli incursionan
en su uso, luego medio siglo después Jean Baptiste
Joseph Fourier presentó seriamente sus ideas sobre
series y transformadas. Sostenía que cualquier señal
periódica podía ser representada por la serie trigonométrica de ta forma:
n= l
Que integrada desde O a Ty al aplicar la propiedad de ortogonalidad (3) determina expresiones para los coeficientes
1
a0 = T
DESARROLLO
Fundamentación Teórica
f (t)
= f( t + T)
es posible expresar mediante una combinación lineal dada
por:
T
o
(6)
f of(t)cos núJt dt
(7)
2
Jf(t)sen núJt dt
(8)
bn = -
(1)
Jf(t) dt
2
an = -
T
Series Trigonométricas
Una función periódica:
(4)
T
T
T
o
La serie trigonométrica (5), es posible expresar de la forma:
(9)
(2)
n=l
n=O
donde: k" es el coeficiente de cada término y <I>(n ) es
una función que debe cumplir con la propiedad de ortogonalidad:
n:t;j
n=j
20
(3)
Al desarrollar el seno del ángulo doble:
c"sen nwt cos nwt
+
en cos núJt sen nwt
A NO 4 Vol. 4 N" 9
Néstor S. Mamani Villca*
Revista Tecnológica
Los coeficientes complejos An se determinan multiplicando
(16) por la función e-jn(JJI, e integrando:
e igualando los coeficientes:
bn =en cos en
(1 O)
1
A=-
T
n
(11)
f f(t) e-jnúX dt
T
(22)
o
Dividiendo (11) sobre (1 O)
Funciones Discretas
a
=
_n
n
b
tanfJ
(12)
n
Elevando al cuadrado (10) y (11) y sumando miembro a
miembro:
Una función continua periódica se puede discretizar
mediante el circuito mostrado en la (figura 1).
(13)
f(t)
e
Una vez conocidos los coeficientes de la serie se determina la distorsión armónica total (THD):
R
f{kTo)
F€1erdón
M.Jestreo
ricx:lo T o
ce
-::;::"0
(14)
Figura 1. Muestreo y retención
Series Complejas
Si se tiene una funciónfit) resultado de la corriente magnetizante en un núcleo saturado, el resultado de la discretización se muestra en la (figura 2):
Se puede expresar (5) en forma compleja:
(15)
f(t)
Al reordenar los factores exponenciales comunes:
~(an- jbn ejnúX+ an + jbn e-jnúXJ
) - 0 +LJ
!(t-a
2
n;J
T
2
=
f(t)
= ao + L(AnejnúX + A_ne-jnúX )
n;J
Renombrando y cambiando de límites:
!
=
:
~
J(t) = Ao + LAne}núX + LAne}núX
n; J
1
:
'
:
~
:
'--:
:
¡ i
n;-J
...
~rro+r
¡ ¡
t
.
:
- ·· ·. . !
Finalmente:
t=kTo
(16)
Se define:
(17)
Figura 2. Muestreo y retención de la corriente magnetizante
-ao
L1
L"()-
(18)
an = 2Re(A
(19)
bn = 21m(An)
(20)
11 )
De (17) se puede hallar el módulo:
An1 = _!~an2 + bn2
2
l
Una señal muestreada y con retención (sampler and hola,
k] representada en forma matematica por:
s&_h~. está dada por
J[
f[k] = {f[O], f[l], ![2], f[3], ...}
(23)
En un periodo T de la señal continua se tiene NT0 , donde:
N representa el número de muestras contenidas en un
periodo y T0 es el periodo de muestreo que debe cumplir
= en2
con el teorema del muestreo.
(21)
De la fórmula (22) :
1
An
=T
f f(t) e-JnúX dt
T
o
ANO 4 Vol. 4 W 9
21
Néstor S. Mamani Villca*
Revista Tecnológica
la integral se transforma en una sumatoria desde N hasta
2n
N- 1, f (t) tiende a f [k] , la frecuencia angular úJ = -
T
que es equivalente a la suma vectorial de tres sistemas
equilibrados de secuencia directa o positiva, de secuencia
inversa o negativa y secuencia homopolar o cero:
. de a 2n
.
t1en
- , y dt t1ende
a To, reemplazando estas con-
ve,
NTo
sideraciones en la fórmula (22) se tiene:
1
- jn}:!!_kTo
N- I
An =-Lf[k]e
NTo k=o
To
NTo
Simplificando términos:
= _!_ IJ[ k ]e -jnz: k
An
N
(23)
k=O
Figura 4. Sistemas equilibrados de secuencia positiva, negativa y homopolar
zn
la señal se recupera de:
jn--¡¡k
N-1
f[k] = LAne
(24)
De los fasores y vectores:
o
n=O
Los coeficientes de la serie trigonométrica están dados
por:
(25)
2rc
N-I
a"=- L.J[kJcos(n-k)
N
2
N- 1
k=O
o
o
o
o
o
o
o
(29)
o
o
o
=aVat+a 2 Vaz+Vao
()
(27)
o
2
o
(30)
o
V c=a V al+aVaz+Vao
(31)
Se define el factor de desequilibrio:
o
El objetivo es resolver la expresión (23) en la forma más
eficiente, ya que en su forma original demanda realizar N2
multiplicaciones complejas. El procedimiento es separar
las muestras en pares e impares:
[-L~-If [2k ]e
()
Vb
1
" N
()
V a =Vai+ Vaz+Vao
Transformada Rápida de Fourier (FFT)
1
A =-
o
o
bn = - Lf[k]sen(n_Ek)
N k=O
N
-Jn2 "zk
N
o
()
(26)
N
2
k=O
o
Definiendo el
relaciones anteriores:
k=O
2
()
V e = V c1 + V cz + V co
operador ( a = 1L.. -120° ) , aplicado a las
N- 1
ao = Lf[k]
o
V a =Vat+Vaz+Vao
-L
~-I [ ] 2"(2k+l)]
+ f 2k + 1 e N
Va 1
o
a
az
()
b
V
= Vo az
o
Ve 1
o
o
Va
o
vb
k=O
1
az
1
a
1
o
o
aVa-(a+1)Vb+Vc
o
Val
-jn
1
vb
o
o
(32)
aVa+Vb-(a+1)Vc
1
o
Vr
Se puede escribir esta expresión de la forma:
A,.=
~r~J[2kJe-1" 2:2k +e-~ 2:~J[2k+lJe-j" 2:2k](2a)
~o
Para corrientes desequilibradas:
o
o
o
a la- (a + 1) lb + 1e
o
k~
o
o
(33)
a la+ I b - (a + 1) 1e
donde: f[2k] son las muestras pares y f[2k+ 1] son las
muestras impares. Bajo estas consideraciones el tiempo
de cálculo se reduce bastante.
Desequilibrio de fases
Media onda
En la (figura 5), se muestra la forma de onda para un voltaje máximo de V=3.5 V y para una frecuencia de f =50 Hz:
Es otra de las causas para una mala calidad de energía, y
es provocada por una disposición inadecuada de cargas
en un sistema trifásico, además que la forma de determinar este parámetro no está muy esclarecida. Se parte de
un sistema desequilibrado:
-; -· -:----:- ---------1----
-T----:-r ----r------· -..----;--;--j-~·--···---1
ov~---+---~---+---'---t-'---+--"----'-i
O:~
5m3
10m3
15m3
20m:s
25m3
JO"'
O Vl(R)
Time
Figura 3. Sistema desequilibrado
Figura 5. Media onda rectificada
ANO 4 Vol. 4 N" 9
Néstor S. Mamani Villca"
Revista Tecnológica
Al evaluar las fórmulas (6), (7) y (8) se obtienen los coeficientes de la serie trigonométrica (5):
1
a0 = T
an
2
=-
T
J Vsen wt dt =2Vn-
La tensión de la red se ha medido con el instrumento
Winlog que entrega un valor de TDH =1.5 %, como se ve
en la (figura 8):
T
0
V
f Vsen wtcosnwt dt = n(l-n2)
(cosnn+ 1)
T
0
al =bn =0
2
b1 = -
T
V
T
J Vsen wt dt =22
0
Finalmente la función queda:
f(t)=
V(1+
n senwt-~cos2wt-_3__cos4wt- ...J
n
2
3
15
Figura 8. Armónicos de la red comercial
La distorsión armónica total, está dada por:
El máximo de THD aceptable es de 5%, esto se resume en
la (tabla 1):
TABLA 1, LÍMITES DE DISTORSIÓN DE VOLTAJE
DISTORSIÓN DE VOLTAJE(%)
Mediante el simulador Oread Ver. 9.2, se obtiene el espectro mostrado en la (figura 6), mediante la FFT del simulador:
Nivel de voltaje (kV)
Distorsión Máxima Individuales
THD(%)
0.12-69
3
5
69-138
1.5
2.5
>138
1
1.5
Fuente: REVISTA ELECTROMUNDO
Filtros
El inversor básico de la (figura 9), entrega la forma de onda
mostrada en la (figura 10), para f = 50 Hz, V= 245 V y
w = 2n50 rad/s.
OHz
50Hz
100Hz
150Hz
200Hz
250Hz
300Hz
350Hz
o V2iR)
Frequency
f(t)
Figura 6. FFT de media onda
0
R 35
FILTRO
i
Mediante el instrumento Winlog se ha realizado la medición de los armónicos como se ve en la (figura 7):
Figura 9. Circuito equivalente de inversor
-qoovf-..i.~-'-+-'--'--1---'-~1--'-...L..J-'--'--+--'-'-+-'-'-'-l-.1
Os
Sms
! Oms
!S.s
20ms
2511S
30.s
35ms
o V2(RI )
Time
Figura 10. Forma de onda de inversor j(t)
Sin filtro, el análisis por FFT de la corriente de carga entrega el espectro de frecuencias de la (figura 1O) .
Figura 7. FFT medida por Winlog, THD=43.4 %
23
Revista Tecnológica
5. OAt---+----+-----r---+-------:---+---{
La relación de la salida a la entrada se obtiene por divisor
de tensión:
V0 (júJ) _
_-__.:~-¡~:=:::=~-~~:::_:;-_ :-~~:_ :!::~~-1::::-::i~:::::..·: ·:~-~:~:. :;·...... ·t •. : ... -~:~::.:-: ·:~
1.5A
.
.
1
1+j.-ú)
úJ,.
1+ jwRC
V¡ (jm)
.
-------------------- ------·-------...:.-------------·· ---------------·-------'-------- ------·-----donde:
1
m. = --, es la frecuencia angular de corte.
e
OHz
O l(R)
1
100Hz
600Hz
400Hz
104Hz
RC
Para el diseño se fija la wc=2n100, si C=lOOf..lF, entonces:
F'requency
R=
Figura 11. Espectro de onda de corriente
Se evalúa la serie de Fourier compleja mediante la expresión (23) de la forma:
An = _!_[
T
['2 Ve-jnax dt + J~Ve jnax dtl
o
nn
En este caso la distorsión armónica total de la corriente de
carga disminuye hasta, THD = 27,6% como se ve en el
espectro de la (figura 13).
T/2
~ ( ejnax -
An = j
l
=15.91Q
2nlOOxlOO,u
1)
reemplazando en (19 y (20):
an =2 ReAn =0
4V
b11 =-2 lmAn = -
OHz
nn
600Hz
400Hz
100Hz
104Hz
o l(R)
Frequency
Reemplazando en la serie trigonométrica (5):
f(t) = 4 V (senúJt + _!_ sen3wt + _!_ sen5wt + ...)
n
3
5
La distorsión armónica total es:
Figura 13. Espectro corriente de carga con filtro RC
Es posible reducir la amplitud de las armónicas o la THD,
a través de un filtro pasivo de segundo orden.
,---'--"""' L~1
L
Como es carga resistiva se puede determinar la THD del
simulador PsPice como se ve en el listado:
e
Vi
Yo
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE I(R)
DC COMPONENT = -1.399860E-01
HARMONIC FREQUENCY FOURIER NORMALIZED
NO
(HZ)
COMPONENT COMPONENT (DEG)
1 5.000E+01 8.91 OE+OO
1.000E+OO
-1 .800E+02
2
1.000E+02 2.800E-01
3.142E-02
-9.000E+01
3.325E-01
-1 .800E+02
3
1.500E+02 2.962E+OO
4
2.000E+02 2.800E-01
3.142E-02
-9.000E+01
5
2.500E+02 1.768E+OO
1.984E-01
-1 .800E+02
6
3.000E+02 2.800E-01
3.142E-02
-9.000E+01
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 4.485053E+01 PERCENT
Con filtro de primer, como se muestra en la (figura 12), se
puede reducir el contenido de armónicos.
VV'v
R
i
0l
1
Vi
e
1
24
La función de transferencia del filtro está dada por:
Vo(jm) _
V¡(jm)
1
1
1-al
LC
(m J
2
1-ú)c
La frecuencia angular de corte es:
me
Para diseño, se toma wc=2n100, y si : C=lOOf..lF
La inductancia es:
Vo
J
Figura 12. Filtro RC de primer orden
Figura 14. Filtro LC de segundo orden
L=-1-=
1
wc2 C (2n100)2xlOO,u
L =25.3 mH
Vi!!ca~
Nést o r S. Mamani
Revista Tecnológica
De la simulación, resulta que THD=13.4% y el espectro
resulta mejorado notablemente y se observa una fuerte
mitigación de armónicos, (Figura 15):
Del simulador PsPice se pueden hallar las componentes
de la serie trigonométrica de Fourier por FFT:
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE I(R)
·······
OC COMPONENT = -2.799616E-07
!·····• ··
·;····
lOA+----J+---f-t--+---'---+-->---;----+----'---..¡
HARMONIC FREQUENCY
NO
¡.......;........¡........................... ,...............-'........,............... ¡
(HZ)
FOURIER
COMPONENT
NORMALIZED
COMPONENT
(DEG)
.......................¡ .............¡.... ¡ ......,.........,.............. .¡. ........... ¡. .. ,......... . .+·························"
8.799E+OO
1.000E+OO
1.707E+02
2
1.000E+02
5.806E-07
6 .598E-08
-8.267E+01
3
1.500E+02
3.359E-02
3.818E-03
1.140E+02
4
2.000E+02
7.061E-07
8.025E-08
-8.523E+01
5
2.500E+02
4.280E-02
4 .865E-03
1.172E+02
6
3.000E+02
1.167E-06
1.327E-07
-8.984E+01
5.000E+01
SA +---+4---f-~~---+--~----+-----..¡
.:
r ···· ······•········•············· +
............... ........
OA.j.e----l.__b=~t:::=f:==,L?\____::,
.. -···-_·.
OHz
100Hz
+--"""""'-'-··_
· ·_··.._··_· -····- -1
300Hz
200Hz
O I(R)
363Hz
frequency
Figura 15. Espectro corriente de carga con filtro LC
Con filtros de mayor orden es posible mitigar más los
armónicos y reducir aún más la THD .
Otra técnica que está en etapa de investigación es eJ.
empleo de filtros activos, la idea es simple, consiste en
inyectar armónicos que provocan la distorsión en contratase, como se ve en la (figura 16):
TOTAL HARMON\C DISTORTION = 4 .553432E+OO PERCENT
Del cual resulta una THD=4.5% que cumple con la norma
que es de 5%.
El espectro se muestra a continuación:
:::f:.::::::: :.:::.:..: :::.:::::::· .
7. 5A ....... .......
El cálculo de las fuentes de tensión en contrafase se deducen de las amplitudes de los armónicos de la onda cuadrada que se da a continuación:
4V
v3 =-sen 3wt = 103.6 sen 3wt
3n
.....
. ...
¡ :::..
1.:: ::::: .: ::::::....... ...
..... , •
5. OA+--1+--'---+----'-+-~---+--···· -+... _. '-···
-11.._..... ··_·.......-+.., ...-1
..
.... ······· ······ .... '
'
.
·-·
. ·····
....
¡ ...
.•......,.... _ ....
2.5A ...... . ¡ .. ·•··· ......... ......................; ............ '··
t ....................;, ...... .
0A11l-L.I..-...._.,__+----ói-4-......_--+-~--'-....o...+--"--~-1
OHz
4V
v5 =-sen 5wt = 62.2 sen 5wt
3n
0.2KHz
0.4 KHz
0.6KHz
O.SKHz
l.OKHz
O 1 (R)
Frequency
Figura 17. Espectro de filtro activo
4V
v7 =-sen 7wt = 44.42 sen 7wt
3n
En un sistema trifásico desequilibrado en corriente, se
asume que la carga tiene un factor de potencia constante
e igual en cada fase, y las corrientes resultan:
L
V11~
~
Desequilibrio de fases
18mH
V9rl_ FREQ = 550
~VAMPL 28.26
=
FREQ =450
VAMPL = 34.55
V7
FREQ = 350
VAMPL 44.42
=
V5
=
=
FREQ = 150
VAMPL = 103.67
FREQ 250
VAMPL 61 .88
V3
<
V1
V1 =-245
V2 =245
TD=O
TR 1n
TF =1n
PW= 10ms
PER 20ms
=
R
35
o
la= 1a L 0°
o
l e = JeL120°
=
e:-
o
Figura 18. Corrientes en desequilibrio
Figura 16. Filtro activo equivalente
ANO 4 Vol. 4 N ° 9
25
Revista Tecnológica
Reemplazando estas corrientes en (33) se obtiene:
b
= IaL-120°+lb+l,Ll20°
1
(la+ Jb)L - 120° - J,L60°
Expresión en el cual sólo es necesario conocer los módulos de las corrientes, que se puede medir directamente en
la red con amperímetro gancho:
ELECTROMUNDO, (1998) , 30: Nov. , Colegio de
Ingenieros Electricistas y Electrónicos, La Paz - Bolivia,
Lucero, BLV. J., Métodos Matemáticos para el análisis de
sistemas y señales,
Oppenheim, V. A. Willsky, S. A. , Nawab, H., Señales y
Sistemas, Ed. McGraw -Hill , 2• Edición, México.
Si un sistema es equilibrado, b 1=O%
Un caso práctico de sistema desequilibrado, se dio en la
Casa de la Justicia de la ciudad del Alto perteneciente al
Consejo de la Judicatura. Las corrientes de línea que se
midieron son: 75 A, 25 A, 70 A , entonces el factor de desequilibrio resulta :
= 75L- l20° +25+70L l20o = 2S.06 %
b
1
(75 + 25)L -120° -70L 60°
Si el desequilibrio fuera en módulo y en fase es necesario
medir las corrientes o voltajes con instrumentos
vectoriales u osciloscopio .
CONCLUSIONES
Los filtros pasabajo son una gran alternativa para
requerimientos no muy exigentes de distorsión.
Es evidente que el filtro activo es mucho más eficiente,
pero hay que salvar varios obstáculos, como son:
a) No siempre se conocen los coeficientes de Fourier, pero
mediante la FFT es posible determinar estos coeficientes
en tiempo real a través de una tarjeta de adquisición de
datos.
b) Se deben construir las fuentes a través de la información del espectro proporcionado por la FFT, se logra a
través de inversores modulados por ancho de pulso a
partir de la fuente primaria.
La magnitud de los filtros no sólo depende de la distorsión
total , sino de la distribución de las armónicas; ya que cuanto más alta es la frecuencia , respecto a la fundamental, su
eliminación con un filtro pasivo es más fá cil.
Es necesario estar concientes de las distorsiones y
desequilibrios que afectan en la calidad de la energía
eléctrica, para que éstas sean evaluadas constantemente
y normadas sobre bases científicas, tanto por las
empresas distribuidoras y consumidores.
BIBLIOGRAFÍA
Bildstein , P., (1990) filtros Activos, Ed. Marcombo,
Barcelona-España,
Barrios, G.J., Isla, R.J., Moreno, S.VM , adquisición de
datos y control con PC,
26
• El autor, es Ingeniero Electricista con Posgrado en Sistemas de Control,
Docente de la Carrera de Electricidad , Facultad Técnica- UMSA.
Revista Tecnológica
CÓMO, APLICAR SISTEMAS DE GESTIÓN EN UN PROYECTO DE
CONSTRUCCIÓN DE OBRAS CIVILES
Sergio Saravia Jefe de Planta Pretensa Ltda.
Hoy en día, el mundo globalizado exige que las empresas
constructoras, demuestren que sus procesos son administrados bajo Sistemas de Gestión. Todo esto, con el fin de
demostrar que la construcción se puede administrar como
industria y competir en igualdad de condiciones con empresas transnacionales, para poder acceder a licitaciones
financiadas por organismos internacionales (BID, BM, etc).
La CALIDAD en la industria no es más que lograr
condiciones, productos o servicios cada vez mejores, que
cumplan los requisitos y busquen satisfacer las necesidades de los clientes (internos y externos).
La CALIDAD TOTAL y algunos de sus elementos son:
Los ingenieros civiles, quizá sin saberlo, manejan una de
las industrias de mayor movimiento económico, como es la
industria de la construcción . La construcción debe entenderse como una industria, ya que en ella interactúan un sin
número de procesos que buscan un objetivo común,
transformar los elementos de entrada en productos. En la
industria de la construcción estos productos tienen la
peculiaridad que nunca se repiten, ya que son diseñados:
para ocupar un determinado espacio, para cumplir una
determinada función, en un determinada zona geográfica,
estas tres características hacen que cada producto que se
obtiene en la construcción sea único.
En el proceso de entender la construcción como una industria, la sociedad en general y por que no decirlo el profesional Ingeniero Civil tropieza con inconvenientes, debido a
que no está inmerso en temas de gestión.
La gestión, no es más que administrar racionalmente los
recursos financieros, tecnológicos, materiales y logísticos
a través de personas para obtener altas utilidades y máximos beneficios a bajo costo y mínimo de esfuerzo, dirigiendo la gestión a satisfacer necesidades, expectativas y
exigencias de los clientes y de las partes interesadas.
Ahora bien, un sistema, se entiende como un conjunto de
subsistemas integrados, coordinados que interactúan para
obtener un objetivo en común. (Ver Figura 1)
Calidad en
el Proceso
Productivo
CALIDAD
TOTAL
Calidad en las
Condiciones de
Trabajo
Figura 2. La CALIDAD TOTAL
Interesa explicar con detalle la CALIDAD en el proceso
productivo.
El primer inconveniente que surge con este concepto, es
¿Cómo, se debe aplicar el control de calidad a los productos de la construcción?
Para aplicar el control de calidad a los productos de la
construcción, se debe seguir la siguiente serie de pasos:
1. Establecer un modelo conceptual del proyecto que permita manejar la información (Ver Figura 3).
En primer lugar hay que
identificar las entidades
(objetos) a partir de los
cuales se materializará el
proyecto.
f----+1
Finalmente se analizan
las entidades Y
relaciones con los
atributos.
las
1+-----j
Seguidamente se
identifican las relaciones
entre las entidades
A continuación se identifican
los atributos (propiedades,
cualidades y cara cterlsticas)
asociadas a las entidades o
relaciones.
'---------{3
Figura 1. Subsistemas que interactúan en la administradón de una industria
Figura 3. Modelo del Proyecto
Cada uno de estos subsistemas se deben gestionar de
forma organizada y sistemática, estableciendo una política
y sus objetivos, todo esto acompañado de documentación
de respaldo que indique cómo y qué se debe hacer para
lograr el cumplimiento de estos objetivos.
2. Verificar la CALIDAD de los materiales que se
emplearán en la elaboración de estos productos.
Algunos de los criterios para verificar la calidad son los
que se citan a continuación:
Se debe entender que en los negocios, incluso más que en
la guerra el número de combatientes rara vez asegura la
victoria, las armas más poderosas son la CALIDAD, los
conocimientos, las habilidades y capacidades de las
personas.
ANO 4 Vol. 4 N<> 9
-
Nombre del Proveedor
Producto Certificado (IBNORCA)
Empresa con SGC IS0-9001
Certificado de Calidad del producto
Reportes de Ensayo en Laboratorio
21
Sergio Saravia Jefe do Planta Pretensa Uda.
3. Verificar, el desarrollo de los procesos para materializar
el Objeto, en forma organizada y sistemática,
respetando las especificaciones técnicas establecidas
para cada uno de ellos , dichas especificaciones
generalmente están dadas como documento
contractual del proyecto.
4. Es importante levantar registros respecto a la forma
como se han desarrollado los procesos, ya que estos,
permiten mostrar la evidencia que dichos procesos,
son procesos "calificados", es decir, que se han llevado
a cabo de la forma pre-establecida en las especificaciones técnicas. Por ejemplo en el vaciado de la carpeta
de compresión el proceso "calificado", consistiría en
verificar con exactitud la cantidad de cemento, agregado y agua , también deben controlarse las fases de
mezcla y descarga, además de ello personas con
entrenamiento deben llevar a cabo el vibrado de la
carpeta de compresión.
El tener almacenado este tipo de registros permite
realizar actividades subsecuentes de validación de los
procesos. Y ¿qué es la validación? Es una actividad
que permite demostrar la capacidad de los proceso
para alcanzar los resultados planificados, por cierto
muy aplicable al rubro de la construcción , ya que, los
Revista Tecnológica
productos obtenidos de esta industria rara vez pueden
ensayarse inmediatamente después que ha acabado
su ciclo de producción , es decir, los resultados de las
mediciones para confirmar qué el producto cumple los
requisitos del cliente no se encuentran inmediatamente
disponibles, como es el caso del vaciado de la carpeta
de compresión . Las propiedades del concreto no se
conocen inmediatamente después del vaciado sino
hasta 28 días después del mismo. Este es el ejemplo
de un proceso "calificado" donde se ejercen estrictos
controles para asegurar que cuando estén disponibles
los resultados del ensayo cerca de los 28 días sean
satisfactorios y que no haya necesidad de cambiar todo
el concreto.
5. Otra de las herramientas importantes en el control de la
calidad, es la que se refiere al control estadístico de la
calidad. Se utilizan herramientas estadísticas cuando
se hace un análisis por variable de las mediciones de
un resultado, para poder proyectar este en el tiempo en
función a condiciones similares de ocurrencia.
Recuerde que PRETENSA cuenta con un sistema de gestión de calidad (SGC) ISO 9001 y sellos de certificación de
calidad IBNORCA para sus productos que garantizan que
sea su mejor elección al momento de construir.
Premoldeados de Hormigón, Hormigón Pretensado
y Plastoformo para la Construcción
su única alternativa con calidad certificada
ANO 4 Vol. 4 N° 9
Revista Tecnológica
CONTAMINACIÓN AMBIENTAL EN LA CIUDAD DE EL ALTO
Felipe Coarite Huañapaco*
RESUMEN
Frecuentemente la problemática asociada con la contaminación ambiental, sólo hace referencia a las causas que la originan, y ofrecen muy poca información sobre los efectos que estas causas van provocando sobre el medio ambiente.
Este último aspecto es tratado en el presente artículo, a través de una investigación cualitativa local, referenciada sobre
información especializada (periodo 2000-2005); que diagnostica la contaminación ambiental en la Ciudad de El Alto.
Estableciendo como resultado un panorama preocupante. Que requiere de acciones inmediatas a ser ejecutadas por la
Autoridad Ambiental Competente (Prefectura de La Paz, Gobierno Municipal de la Ciudad de El Alto, según la ley del
Medio Ambiente 1333), orientadas a mitigar el impacto ambiental, mejorando la calidad ambiental de la Ciudad y la calidad de vida de sus vecinos.
INTRODUCCIÓN
La Ciudad de El Alto, al igual que las principales Ciudades
de Bolivia, presenta niveles de .contaminación ambiental
causado por el tráfico vehicular, actividades industriales,
comerciales y domésticas, que están afectando adversamente la calidad ambiental y la calidad de vida. Esto debido a que las actividades anteriormente indicados, por lo
general, casi no toman en cuenta la legislación ambiental
vigente en nuestro país.
Los vecinos de los nueve distritos de esta ciudad, tampoco manifiestan actitudes de conservación y protección del
medio ambiente, debido en gran medida a la deficiente
enseñanza de la educación ambiental impartida en las
escuelas y colegios en la urbe alteña y provincias.
En consecuencia, identificados los aspectos causales de
contaminación en la Ciudad de El Alto, ha surgido el interés en evaluar los efectos provocados por estas causas
sobre el medio ambiente local, elaborando el presente trabajo que está referenciado sobre información obtenida
durante el periodo 2000-2005.
DESARROLLO
Contaminación del aire
Respecto a la contaminación del aire con gases de combustión y partículas suspendidas. En los últimos años,
Swisscontact ha efectuado periódicamente el monitorio de
dióxido de nitrógeno (N0 2), Ozono (03) y partículas suspendidas menores a 10 micras (PM10), emitidos al
ambiente por los motores de los vehículos.
Entre 2001 y 2002, las emisiones promedio de N02 que
estaban sobre el Valor Guía (VG) de la OMS de 40 ¡Jgfm3;
Ceja- Parque 54 ¡Jgfm3, Ceja Autopista 45 ¡Jgfm3, CejaNaciones Unidas 50 ¡Jgfm3, y Ceja- Calle Dos 46 ¡Jgfm3.
En los demás puntos las emisiones medidas estaban por
debajo del VG.
El 2003, solamente el valor medido de N02 en la Ceja Parque de 49,1 ¡Jgfm3 excedió al VG, esto se explica debido a que por este sector circulan casi todo los vehículos
del parque automotor público y privado, además la
mayoría de ellos presentan desperfectos mecánicos.
ANO 4 Vol. 4 N" 9
Entre 2001 y 2003, las emisiones promedio de 0 3 medidas
en todos puntos estaban por debajo del VG de la OMS de
60 ¡Jgfm3.
Swisscontact, también ha monitoreado el 2003 las emisiones de PM10 originadas por el tráfico vehicular en la Av.
Bolivia y Av. 6 de marzo, las valores promedios medidos en
la mayoría de las fechas estaban por debajo del Límite
Máximo Permisible (LMP) de 150 ¡Jgfm3 establecido en el
Reglamento en Materia de Contaminación Atmosférica de
la Ley del Medio Ambiente 1333, solamente, las mediciones efectuadas durante las fiestas de San Juan (cuando se
realizan las fogatas en El Alto) superaron el LMP: 23 de
junio 172 ¡Jgfm3, 24 de junio 837 ¡Jgfm2, y 25 de junio 193
¡Jgfm3. Desde julio a diciembre los valores medidos se
encuentran entre 26 ¡Jgfm3 a 80 ¡Jgfm3.
Contaminación Sonora
Las fuentes sonoras que emiten altos niveles de ruido en
las avenidas Juan Pablo 11 , Avenida 6 de marzo y en la
Ceja de El Alto, son: los minibuses, buses, micras, taxis,
camiones repartidores de gas, transporte pesado, motocicletas y otros tipos de vehículos. También emiten ruido los
voceadores de los minibuses y micras, vendedores que
utilizan parlantes, así como los agentes de tránsito al tocar
los silbatos. Eventualmente emiten ruido las bullangueras
marchas laborales, que además utilizan petardos y cachorros de dinamita. Los fines de semana emiten altos niveles
de ruido en la zona 12 de octubre y otras zonas: las discotecas, karaokes, salones de fiestas, restaurantes, pubs y
puestos de ventas de CD. Esta es la cotidiana pesadilla de
contaminación sonora en la Ciudad de El Alto.
En la Ceja (Reloj de El Alto), los Niveles de Presión Sonora
Equivalente (Leq) medidos el14 de octubre de 2003 en jornada diurna fueron: 77,8 decibelios (dBA) y en jornada
nocturna 70,7 dBA, ambos niveles de presión sonora estaban por encima de LMP para jornada diurna de 68 dBA y
para jornada nocturna 65 dBA, establecido en el
Reglamento en Materia de Contaminación Atmosférica de
la Ley de Medio Ambiente 1333.
En la avenida Juan Pablo 11, todos los (Leq) medidos del 8
al 14 de octubre de 2003 en jornada diurna estaban sobre
el LMP: en la esq. 6 de marzo 69,5 dBA, Tránsito 70,1 dBA,
Cruz Papal 76,5 dBA, Policonsultorio Pro Salud 73,5 dBA,
FAB 74,6 dBA, Esq. Alfonso Ugarte 70,7 dBA, Puerta TAM
29
Felipe Coarite Huañapaco'
72,0 dBA, Esq. Av. Sucre 73,8 dBA, Altura Leche Pil 74,0,
Escuela Nueva Jerusalén 71,6 y Ex tranca 77,4 dBA.
Mientras que los Leq medidos en jornada nocturna también estaban sobre el LMP: Esq. Av. 6 de marzo 65,5 dBA,
Tránsito 66,1 dBA, Cruz Papal 66,8 dBA, Policonsultorio
Pro Salud 65,8 dBA, FAB 75,0 dBA, Esq . Alfonso Ugarte
73,4 dBA, Puerta TAM 70,6 dBA, Esq. Calle Catacora 75,5
dBA, Esq. Av. La Paz 73,2 dBA, Esq. Hosp. Los Andes 68,8
y Esq. Calle Arque 75,3 dBA.
Asimismo, todos los (Leq) medidos el mismo año en la Av.
6 de marzo en jornada diurna se encontraban sobre el
LMP; calle Uno 73,8 dBA, calle Dos 72,0 dBA, calle Cinco
74,0 dBA, calle Siete 77,6 dBA, calle Nueve 73,6 dBA,
calle Once 77,0 dBA, calle Tiahanacu 75,2 dBA, calle
Rosas Pampa 71,9 dBA y Puente Bolivia 75,5 dBA. Entre
tanto, los (Leq) medidos en jornada nocturna también se
encontraban sobre el LMP: calle Uno 67,6 dBA, calle Dos
71 ,O dBA, calle Cinco 69,4 dBA, calle Siete 73,2 dBA, calle
Nueve 71,6 dBA, calle Once 75,5 dBA, calle Tiahanacu
68,6 dBA, calle Rosas Pampa 69,0 dBA y Puente Bolivia
76,3 dBA.
En áreas circundantes al Aeropuerto Internacional de El
Alto, se ha medido entre 80 dBA a 85 dBA, cuando aterrizan y despegan los aviones comerciales.
Revista Tecnológica
Río Kantutani : pH 4,02, Cromo Hexavalente 0,20 mg/1,
Manganeso 8,30 mg/1, Sulfatos 550,00 mg/1, Zinc 27,90
mg/1, Cobalto 0,34 mg/1, Aluminio 3,2 mg/1 y Plomo 0,09
mg/1.
En el trayecto de la zona suburbana del Norte de la Ciudad
hasta la Av. Bolivia al Oeste del Aeropuerto, descargan sus
aguas residuales al río Seco las industrias que elaboran
bebidas gaseosas, bebidas alcohólicas, alimentos, embutidos, curtiembres, pintura, textiles, imprentas y otros, también descargan los microempresarios y viviendas.
El río Kantutani desemboca al río Seco en el puente Catari
de la zona de Tupak Catari. El río Hernani nace en la zona
16 de Julio y desemboca al rio Seco al Noreste del
Aeropuerto. Descargan sus aguas residuales a lo largo de
la trayectoria de éstos, las industrias las microempresas y
viviendas.
Los parámetros físico-químicos que están fuera de los
límites permisibles en la zona suburbana del Norte de la
Ciudad de El Alto, hasta la Av. Bolivia al Oeste del
Aeropuerto, son los siguientes:
Rio Seco; Oxíg"eno Disuelto 2,10 a 0,50 mg/1 , Cromo
Hexavalente 0,10 mg/1 , Hierro 3,40 mg/1 y Plomo 0,11 a
0,12 mg/1.
Contaminación de las aguas
Río Kantutani ; Cromo Hexavalente 0.2 mg/1 , Amoniaco
6,30 mg/1, Zinc 23,90 mg/1 y Plomo O, 12 mg/1.
La contaminación del agua en la Ciudad de El Alto, está
ocasionada por la descarga de las aguas residuales, sin
tratamiento proveniente de industrias, de micro empresas
y de uso doméstico, también las unidades de salud descargan sus aguas residuales directamente a los ríos.
Río Hernani; Oxígeno Disuelto 1,20 a 0,20 mg/1 , Cromo
Hexavalente 0,11 a 1,10 mg/1, Fosfatos 0,90 a 9,10 mg/1,
Amoniaco 27,50 a 168, 75 mg/1 y Plomo 0,11 mg/1.
Las aguas servidas provenientes del uso doméstico, se
descargan al alcantarillado sanitario, pero este sistema no
cubre toda la Ciudad, solamente las principales avenidas
cuentan con alcantarillado sanitario y pluvial, cuando llueve las calles y avenidas se inundan con agua contaminada, debido a que se realizan descargas de agua de origen
pluvial al alcantarillado sanitario.
Desde el puente sobre la Av. Bolivia hasta la desembocadura de la Planta Phuchukollu en la comunidad de Quentavi,
la actividad industrial es escasa, así como la densidad de la
población. La mayor fuente de contaminación son las aguas
residuales de la Planta de Tratamiento de Phucukollu, sin
embargo, el caudal del rió Seco en este sector es espumoso, turbio y de marcada coloración oscura.
El 2001, la Unidad de Medio Ambiente del Viceministerio
de Industria y Comercio Interno, realizó el Estudio para
Determinar la Calidad de Hídríca del río Seco y sus
afluentes: ríos Kantutani y Hernani en la Ciudad de El Alto.
Los parámetros físico-químicos que están fuera de los límites permisibles, desde el puente sobre la Av. Bolivia, hasta
la desembocadura de la Planta Phuchukollu, son los
siguientes:
El rio Seco nace de la unión de los ríos Huaylluni y
Huayllutani al Norte de la Ciudad. Mientras que el rio
Kantutani nace de las vertientes del Tratamiento de Aguas
de lllimani ubicado en la zona de Alto Lima. Según el
estudio indicado anteriormente las principales fuentes de
contaminación de estos ríos son ; la erosión de las
márgenes de los ríos, el aprovechamiento de los áridos y
sembradíos agrícolas.
Río Seco; Cromo Hexavalente 0,06 mg/1, Hierro 1,30 mg/1,
Oxígeno Disuelto 0,30 mg/1, Fosfatos 4,66 mg/1, Amoniaco
90 mg/1, Sólidos Suspendidos 540,00 mg/1.
Los parámetros físico-químicos que están fuera de los límites permisibles establecidos en el Reglamento en Materia
de Contaminación Hídrica de la Ley de Medio Ambiente
1333, para la zona montañosa son los siguientes:
Rió Seco: Sólidos Disueltos Totales 150 000 mg/1, Cromo
Hexavalente 1,2 mg/1, Hierro 5,80 mg/1, Cobre 8,70 mg/1,
Manganeso 4,40 mg/1, Fosfatos 1,50 mg/1, Aluminio 1,50
mg/1, Plomo 1 ,04 mg/1.
30
Efluente Planta Phuchukollu; Oxígeno Disuelto 0,40 mg/1,
Cromo Hexavalente O, 1O mg/1, Fosfatos 5,31 mg/1 y
Amoniaco 107,50 mg/1.
Las aguas contaminadas del río Seco avanzan hacia el Sur
hasta llegar a Viacha . En este lugar se une con el río
Pallina que también está contaminado, este río se dirige
hacia Laja, a la altura de Tambillo se une con el río Katari ,
luego avanza hasta las pampas de Pucarani, hasta llegar
a la cuenca de Cohana, por donde desemboca al Lago
Titicaca. En el trayecto de aproximadamente 84 kilómetros,
arrastra miles de envases' de plásticos y desechos domiciliarios, ocasionando impactos negativos en la calidad
ambiental y calidad de vida.
Revista Tecnológica
Contaminación de los suelos
Las causas principales de la contaminación de suelos en
El Alto son: al manejo inadecuado de los residuos sólidos,
descarga de productos químicos y erosión de los márgenes de los ríos por las actividades de aprovechamiento de
áridos.
El 1994, en la Ciudad de El Alto se generaban 103,6 toneladas diarias de residuos sólidos domiciliarios, 220 t/d. El
2000, de los cuales se recogían el77,8%. El2004 se generaba 280 t/d de los cuales se recogían 250 t/d (EMALT,
2004), el resto quedaba esparcido en las calles, avenidas,
plazas, parques, orillas de ríos y campos abiertos,
convirtiéndose en verdaderos focos de infección y
contaminación, además ocasionando impactos visuales
negativos y desprendiendo malos olores.
Según Estadísticas del INE (2005), entre enero a septiembre del año 2004, en la Ciudad de El Alto, se recolectaron
58 505 t de residuos sólidos domiciliarios, 415 t de residuo
hospitalario y 1 396 t de residuo industrial, los mismos son
recogidos por carros basureros, luego son transportados
hacia el botadero municipal ubicado en el sector de Villa
Ingenio, que por estar ubicado cerca de la ciudad se convierte en un verdadero peligro para la salud , además ocasiona impactos visuales negativos y olores desagradables.
Como consecuencia de la venta indiscriminada de envases de plástico y nylon, los márgenes de los ríos de la
Ciudad de El Alto se encuentran plagados de plásticos y
desechos nocivos, contaminando de esta manera al medio
ambiente, los cuales en un futuro inmediato pueden causar
enfermedades cancerígenas entre la población.
El manejo de los residuos sólidos hospitalarios no cumple
con los aspectos técnicos-operativos como: clasificar,
separar, almacenar, transportar y eliminar sanitariamente
la basura patógena.
Felipe Coarite Huañapaco"'
marzo están sobre el LMP establecidos por el Reglamento
de Contaminación Atmosférica de la Ley de Medio
Ambiente 1333.
Las aguas contaminadas del río Seco son clasificadas en
la clase C según el Estudio de la Calidad Hídrica del río
Seco y sus afluentes ríos Kantutani y Hernani de la Ciudad
de El Alto, efectuado por la Unidad de Medio Ambiente de
la Dirección General de Industrias del Vice Ministerio de
Industria y Comercio Interno.
La recolección de la basura presenta problemas en el sistema de recolección, transporte y disposición final en el
botadero municipal de basura, esta situación ocasiona
impactos visuales negativos, así como daños a la salud.
Es competencia del Prefecto del Departamento de La Paz
ejecutar acciones de fiscalización y control de la contaminación del aire, agua y suelo en el marco de la Ley de
Medio Ambiente 1333. Sin embargo, la Prefectura como
Autoridad Ambiental Competente hace muy poco para
ejercer su función de control y vigilancia sobre las actividades que contaminan el medio ambiente en esta Ciudad.
Tampoco el Gobierno Municipal de El Alto, coadyuva en el
proceso de seguimiento y control ambiental.
BIBLIOGRAFÍA
Choque, R. Murillo, G., (2002) Estudio de la Calidad
Hídrica del río Seco y sus afluentes, s/ed. , La Paz-Bolivia,
Coarite, H.F., (2005) Pobreza y contaminación en la
Ciudad de El Alto,Ed. Pirámide, La Paz-Bolivia,
SWISSCONTACT, (2004) Semana de aire limpio, Ed.
Poligraf, La Paz-Bolivia.
Otras causas que contaminan el suelo son: la descarga
directa a las calles de las aguas contaminadas con productos químicos por parte de algunas empresas y microempresas, se ha detectado la presencia de lixiviados de Jos
desmontes en las aguas provenientes de las actividades
mineras la Norte de El Alto (Choque y Murillo, 2001), así
como las aguas que descienden de la laguna Angostura
están contaminadas con productos químicos. También
contaminan el suelo las actividades de cambio de aceites
y lubricantes que al derramarse se escurren o infiltran al
suelo.
CONCLUSIONES
A medida que va desarrollando la Ciudad de El Alto, también se incrementa el parque automotor, que es el principal contaminante del aire. Se han medido en varios puntos
de la ciudad niveles de N02 por encima de VG de la OMS.
De igual forma, las mediciones efectuadas de PM10 en las
fiestas de San Juan, cuando se efectúan las fogatas en
esta ciudad , están sobre el LMP establecido por el
Reglamento en Materia de Contaminación Atmosférica de
la Ley de Medio Ambiente 1333.
* El autor, es Ingeniero Industrial, Diplomado en Gestión Ambiental.
Todos los valores medidos del nivel de presión sonora continua, equivalente, en las dos Avenidas Juan Pable 11 y 6 de
ANO 4 Vol. 4 N<> 9
El trabajo investigativo fue realizado durante su participación en la 5ta versión del Diplomado: Metodologia de la Investigación y Comunicación
Científica, Académica Universitaria MICCAU-IIAT. Facultad Técnica -UMSA.
31
Revista Tecnológica
ACTITUD CIENTÍFICA EN LAS INVESTIGACIONES
Rosario Ríos Arce•
RESUMEN
Es necesario considerar que el mundo es dinámico y está en permanente cambio, por tanto, el modo de pensar y sus
métodos también se han modificado a lo largo del tiempo, hecho que se puede verificar interiorizándose en la historia de
la Ciencia. Asimismo estas modificaciones continuarán sucediendo, pues la Ciencia debe adaptarse al dinamismo del
mundo en que vivimos.
En este sentido, se plantea la siguiente interrogante: ¿Cuál es la actitud que debe adoptar el investigador y qué método
a seguir al abordar un tema de investigación?
El objetivo general del presente trabajo es: Determinar la actitud que debe adoptar el investigador en el tratamiento de
un tema de investigación, siguiendo el o los métodos adecuado, teniendo en cuenta la rigurosidad y criticidad exigidas
en una investigación científica .
Con el propósito de responder a la interrogante de la investigación, se usa el método explicativo, pues se establece una
relación causal entre la actitud del investigador y el método utilizado, que inciden en el mejor tratamiento de una investigación. El tipo de diseño de la investigación utilizado es el no experimental restrospectivo porque se analiza las actitudes
de los pensadores y el método utilizado por ellos a través del tiempo, sin alterar las actitudes y los criterios. Para el caso,
los instrumentos utilizados son la revisión documental en primera instancia complementada por la entrevista a investigadorE.s del área cuantitativa y cualitativa.
Con el objeto de satisfacer los objetivos específicos, se hace un breve resumen de la percepción del cómo evoluciona el
conocimiento y el método a utilizar, desde la óptica de los pensadores Thomas Kuhn (la tradición versus la innovación),
Paul Feyerabend ( El panorama anarquista de la ciencia), Karl Raimund Popper (Los fundamentos del método deductivo) , el enfoque de Dillon (Contrastación de la tendencia de la era de la máquina y la era de los sistemas), Miguel Martinez
Miguelez (Criterios para la calificación de una investigación cuantitativa o cualitativa o ambas), el enfoque de PIEB representado por los investigadores Xavier Albo, Mario Yapu y Ana María Lema (Pensamiento propio boliviano).
Llegando a las conclusiones finales, se puede decir que la actitud que debe adoptar el investigador al abordar un tema
de investigación es de amplitud de pensamiento, teniendo en cuenta que en el camino de la Ciencia todo cambia, todo
vale , incluso, las teorías se complementan así como sus métodos.
No se trata de sumar varias disciplinas, agrupando sus esfuerzos para la solución de un determinado problema , es decir,
no se trata de usar una cierta multidisciplinariedad, como se hace frecuentemente. La interdisciplinariedad exige respetar la interacción entre los objetos de estudio de las diferentes disciplinas y lograr una integración de sus aportes
respectivos en un todo coherente y lógico. Esto implica para cada disciplina, la revisión , reformulación y redefinición de
sus propias estructuras lógicas individuales.
En consecuencia , en la actividad científica que se inicia con la definición de un problema y concluye con su respectiva
solución , es conveniente recalcar que definir un problema requiere conocimiento de hechos y capacidad analítica de sus
elementos y las respectivas interrelaciones, considerando que los objetos y acontecimientos constituyen partes
relacionadas de un todo mayor.
INTRODUCCIÓN
Es necesario considerar que el mundo es dinámico y está
en permanente cambio, por tanto, el modo de pensar y sus
métodos también se han modificado a lo largo del tiempo,
hecho que se puede verificar interiorizándose en la historia
de la Ciencia. Asimismo estas modificaciones continuarán
sucediendo, pues la Ciencia debe adaptarse al dinamismo
del mundo en que vivimos.
En este sentido, se plantea la siguiente interrogante:
¿Cuál, es la actitud que debe adoptar el investigador y qué
método a seguir al abordar un tema de investigación?
El objetivo general del presente trabajo es: Determinar la
actitud que debe adoptar el investigador en el tratamiento
de un tema de investigación, siguiendo el o los métodos
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adecuado, teniendo en cuenta la rigurosidad y criticidad
exigidas en una investigación científica.
Objetivos específicos
- Identificar la tradición y la innovación a través del pensamiento de Thomas Kuhn.
- Analizar el panorama anarquista de la Ciencia a través
del pensamiento de Paul Feyerabend.
- Estudiar los fundamentos del método deductivo a través del pensamiento de Karl Raimund Popper.
- Contrastar la tendencia de la era de la máquina y la era
de sistemas, desde la óptica de Dillon.
- Establecer los criterios para la superación del debate
metodológico cuantitativo - cualitativo.
- Analizar los criterios para generar el pensamiento propio en el caso boliviano.
ANO 4 Vol. 4 N" 9
Revista Tecnológica
DESARROLLO
Con el propósito de responder a la interrogante de la investigación, se usa el método explicativo, pues se establece
una relación causal entre la actitud del investigador y el
método utilizado, que inciden en el mejor tratamiento de
una investigación. El tipo de diseño de la investigación utilizado es el no experimental restrospectivo porque se analiza las actitudes de los pensadores y el método utilizado
por ellos a través del tiempo, sin alterar las actitudes y los
criterios. Para el caso, los instrumentos utilizados son la
revisión documental en primera instancia complementada
por la entrevista a investigadores del área cuantitativa y
cualitativa.
Con el objeto de satisfacer los objetivos específicos, a continuación se hace un breve resumen de la percepción de
cómo evoluciona el conocimiento y el método a utilizar,
desde la óptica de los pensadores Thomas Kuhn, Paul
Feyerabend, Karl Raimund Popper, así como el enfoque
de Dillon, Martinez Miguelez y del PIEB representados por
los investigadores Albo, Yapu y Lema, quienes expresan lo
siguiente:
El pensamiento de Kuhn - La tradición versus la innovación
Kuhn1 manifiesta que la Ciencia avanza cuando existe un
movimiento de tensión entre las fuerzas conservadoras de
pensamiento, que él llama tradición y las fuerzas innovadoras.
La tradición o pensamiento convergente se refiere al conjunto de saberes, procedimientos y herramientas propias
de una época, mientras que las fuerzas innovadoras o pensamiento divergente corresponde a los saberes, procedimientos y herramientas que no se estancan en una época,
sino cambian con el avance de la civilización y la cultura.
Kuhn considera que cuando el investigador se enfrenta a
una situación desconocida o puntos oscuros, éste agotará
los caminos propuestos por la tradición, para dar el gran
salto hacia la revolución científica y explore un nuevo
método, adquiriendo flexibilidad, imaginación y audacia
para ello.
contrastación inductiva, pues para él la experiencia es la
que mide el éxito de una teoría. A continuación él expresa
lo siguiente:
a) Es aconsejable no solo ignorar la regla, sino adoptar la
opuesta.
b) Es aconsejable elaborar y defender hipótesis ad hoc. O
defender hipótesis que contradigan resultados experimentales bien establecidos y generalmente aceptados,
o hipótesis cuyo contenido sea menor que el de las
alternativas existente empíricamente adecuadas.
Con ello, Feyerabend desea demostrar que la teoría de la
racionalidad se compone también de partes incoherentes o
de irracionalidades, porque "la racionalidad de cada tiempo es móvil y se teje en la complejidad de un mundo móvil".
Además debe tenerse en cuenta que las complejas condiciones físicas e históricas, obligan al investigador a adaptarse a las mismas, infringiendo de esta manera las reglas
metodológicas vigentes.
Popper y los fundamentos del método deductivo
Para Popper 3 el crecimiento del conocimiento procede de
nuestros problemas y de nuestros intentos por resolverlos,
no existe ni un método lógico ni una reconstrucción lógica
en la construcción de una teoría, pues todo descubrimiento contiene un elemento irracional o una intuición creadora, a partir de la cual se puede obtener una imagen del
mundo, por pura deducción.
Popper no comparte los procesos de las Ciencias empíricas que infieren enunciados universales partiendo de
enunciados singulares, (tales como hipótesis o teorías),
pues objeta el "cómo" se establece la verdad en estas
Ciencias. Asimismo rechaza que las observaciones obtenidas a través de la experiencia son o puedan ser infalibles.
Entonces Popper propone un sistema de contrastación
deductivo en contraposición al sistema de contrastación
inductivo que propone Feyerabend.
El procedimiento que Popper muestra en la contrastación
deductiva de una teoría, cuatro pasos y se expresa así:
Feyerabend2 considera que para comprender los avances
en la Ciencia, es importante revisar la historia de la Ciencia
porque contiene ideas, interpretaciones de hechos de
acuerdo a unas reglas, problemes creados por interpretaciones conflictivas y errores; sin embargo, no debe perderse de vista que la Ciencia ha avanzado precisamente porque ha infringido reglas metodológicas.
a) Se compara lógicamente las conclusiones para compararse unas con otras, y someter a contraste la coherencia interna del sistema.
b) Se determina la forma lógica de la teoría con el objeto
de determinar su carácter, o sea si es el caso de una
empírica-científica, o si es tautológica.
e) Se compara con otras teorías, que tiene como principal
objeto el de averiguar si la teoría examinada conformará un adelanto científico, por supuesto, solo en el caso
de sobrevivir a las diferentes contrastaciones a las que
se sometieron.
En este sentido, Feyerabend con el objeto de coadyuvar al
progreso del conocimiento, propone tres modos de infringir
las me;,cionadas reglas metodológicas, en un proceso de
d) Se contrastará por medio de la aplicación empírica de
las conclusiones que pueden deducirse de ella, es
decir, se verá hasta qué punto, satisfacen las nuevas
El pensamiento de Feyerabend - El panorama anarquista de la Ciencia
KUHtJ, Thomas en C.W Taylor (compilador). The Third (1959) University of Utah Research Conference on the ldentification of Scientific Talen! (SALT
Lake City: University of UtH Press, 1959). Pp 162-174. Copy-right 1959 de la University of Utah.
2 FEYERABEND, Paul -Tratado contra el método. Edil.. Tecnos, Madrid- 4". Ed. 2000
1
3
POPPER, Kart Raimund - La lógica del descubrimiento científico
ANO 4 Vol. 4 N° 9
33
Revista Tecnológica
consecuencias de la teoría a los requerimientos de la
práctica.
Contrastación de la tendencia de la era de la máquina
y la era de los sistemas 4
La tendencia de la Ciencia relacionada con la "era de la
máquina", se basaba en el "reduccionismo", que consistía
en reducir los fenómenos a sus partes básicas. analizarlas
como partes separadas. a fin de explicar su comportamiento, y la asociación de tales explicaciones se consideraba
como una interpretación de los fenómenos de estudio.
El crecimiento de la Ciencia a través del reduccionismo,
resultó en una disciplina especializada, ocurriendo que la
limitación y la profundización de los interéses de cada disciplina, las apartaba cada vez más de los verdaderos problemas del mundo real.
En la "era de los sistemas", la tendencia actual de la
Ciencia va dirigida al "expansionismo", en oposición al
reduccionismo, es decir, a la consideración de que los
objetos y acontecimientos constituyen partes relacionadas
de un todo mayor. Estas partes pueden ser de cualquier
naturaleza, conceptos. fenómenos físicos, objetos, gente,
etc.. que deben tener en su calidad de elementos de un
sistema, las propiedades siguientes:
1. Cada parte afecta las propiedades del sistema como un
todo.
2. Cada parte depende, para sus propias propiedades y
para la manera como afecta al sistema, de las propiedades de alguna otra parte (o partes) del sistema.
3. Ninguna de las partes puede ser organizada en subgrupos o sub-sistemas independientes.
La aplicación del enfoque de sistemas en la investigación
ha tenido como consecuencia la necesidad de construir
"modelos" imitativos de la realidad, aunque simplificados.
En esta construcción se establecen inicialmente los componentes del modelo.
Criterios para la calificación de una investigación
como cuantitativa o cualitativa o ambas 5
En los últimos años se ha producido un debate metodológico acerca de si a las investigaciones se las debe considerar de carácter cuantitativo o cualitativo o ambas características, para ello, cabe señalar las características de
cada una de ellas.
La investigación cuantitativa, se lleva a cabo cuando se
resalta aspectos relacionados con cantidad, dimensión,
extensión, etc.
La investigación cualitativa, se lleva a cabo cuando se trata
de un estudio cuya unidad de análisis es un todo integrado
que hace que algo sea lo que es, es decir, un sistema de
relaciones y estructura dinámica.
Pero la investigación cualitativa no se opone a la investigación cuantitativa (que es solo un aspecto). sino que la
implica e integra, donde sea importante. Por ello ambas
investigaciones no se contradicen, mas bien se complementan.
Es conveniente hacer notar que en la medida en que el
elemento o fenómeno a estudiar pueda ser
descontextualizado de la estructura, sin que pierda su
esencia o desvirtúe su naturaleza, las técnicas
matemáticas actuales, pueden ser usadas eficazmente, en
cambio, en la medida en que el aspecto o fenómeno que
se va a estudiar forma parte de la estructura dinámica o se
quiera conocer el sistema interno de esa realidad, los
métodos sistémicos cualitativos, se hacen indispensables.
En general, se dice que para la solución de un determinado problema, es conveniente usar la triangulación , sin
embargo es conveniente establecer que, el término triangulación ha sido tomado de la topografía y consiste en
determinar ciertas intersecciones o coincidencia a partir de
diferentes apreciaciones y fuentes informativas o varios
puntos de vista del mismo fenómeno.
En forma particular, se pueden combinar en diferentes formas, técnicas y procedimientos de las investigaciones cualitativas y cuantitativas, que mejoran notablemente los
resultados de la investigación.
Se pueden identificar varios tipos básicos de triangulación:
1. Triangulación de métodos y técnicas, que consiste en
el uso de múltiples métodos o técnicas para estudiar un
problema determinado.
2. Triangulación de datos, provenientes de diferentes
fuentes de información.
3. Triangulación de investigadores, en la cual participan
diferentes investigadores, con formación, profesión y
experiencia diferentes.
A lo largo de los años, la Ciencia se ha desarrollado a través de un cuestionamiento constante, por ello, actualmente existe la necesidad de un enfoque adecuado para tratar
los sistemas en todos los campos de la Ciencia, necesitándose para ello, elevar el nivel de rigurosidad, sistematicidad y criticidad.
En la matemática, se sustituye la verdad apodíctica, que
no admite contradicción, por la verdad probabilística, verdad estadística. Incluso entre los matemáticos, existe un
acuerdo en cuanto a lo que puede expresarse en símbolos
matemáticos, pero una total ausencia de acuerdo sobre la
interpretación de las fórmulas matemáticas.
No se trata de sumar varias disciplinas, agrupando sus
esfuerzos para la solución de un determinado problema. es
decir, no se trata de usar una cierta multidisciplinariedad,
como se hace frecuentemente. La interdisciplinariedad
exige respetar la interacción entre los objetos de estudio de
las diferentes disciplinas y lograr una integración de sus
aportes respetivos en un todo coherente y lógico. Esto
DILLON, ACKOFF Y EMERI - La economía de la investigación en Sistemas, IICA - EMBRAPA, Río de Janeiro IICA, 1976.
s MARTINEZ MICUELEZ, Miguel - Criterios para la superación del debate metodológico "cuantitativo 1 cualitativo - Universidad Simón Bolivar.
6 ALBOX, YAPU , M., LEMA, AM ., Generación del conocimiento propio - Boletín informativo PIEB-2005.
4
34
ANO 4 Vol. 4 W' 9
Revista Tecnológica
propias
estructuras
lógicas
redefinición
individuales.
Pensamiento propio en Bolivia según Albo, Yapu y
Lema 6
En consecuencia, en la actividad científica que se inicia
con la definición de un problema y concluye con su respectiva solución, es conveniente recalcar que definir un problema requiere conocimiento de hechos y capacidad analítica de sus elementos y las respectivas interrelaciones,
considerando que los objetos y acontecimientos constituyen partes relacionadas de un todo mayor.
Albo cuestiona lo siguiente: ¿De qué manera se construye
un conocimiento propio en un país con tanta diversidad
cultural?. Al respecto dice, cuando la investigación implica
campo y sectores rurales, el investigador no sólo debe
pensar en el qué, el cómo sino el dónde. Según su óptica,
ese conocimiento debe iniciarse en lo cualitativo para continuar con lo cuantitativo, siendo necesario para ello aplicar
la interdisciplinariedad.
Yapu manifiesta que existe tensión entre cómo definir y
articular los conocimientos indígenas y conocimientos
científicos en las Ciencias sociales, en la perspectiva de
construir un sistema de conocimiento propio. Para ello se
deberá tomar en cuenta tres aspectos:
de
sus
implica para cada disciplina, la rev1s1on, reformulación y
redefinición de sus propias estructuras lógicas individuales.
BIBLIOGRAFÍA
Grudner,E.,(2006) Apuntes de Clase, 51a Versión MarzoJunio. Diplomado: Metodología de la Investigación y
Comunicación Científica, Académica Universitaria, MICCAU-IIAT, Facultad Técnica- UMSA.
Revisión documental
a) conocimiento indígena en su sentido etimológico,
referido al conocimiento de "los de ahí", del territorio de
referencia.
Albo, X., Yapu, M., Lema, A.M., (2005) Generación de
conocimiento propio. Boletín Informaciones PIEB, La PazBolivia,
b) conocimiento indígena, como definen los etnometodólogos, afín al conocimiento de la gente ordinaria, producido cotidianamente (los métodos son etnométodos),
Kuhn, T., en C.W. Taylor (Compilador), (1959) Conference
on the ldentification of Scientific Talent. University of Utah
Research, USA,
e) conocimiento indígena que se asocia al conocimiento
tradicional, singular, local y autóctono, que se basa en
la observación.
Dillon, J.L., (1976) La economía de la Investigación de
Sistemas, IICA-EMBRAPA, Río de Janeiro-Brasil,
Su enseñanza y aprendizaje es gradual, por ensayo error,
sus resultados son inconclusos y se transmite predominantemente, por vía oral.
En suma, el conocimiento propio en Ciencias sociales, no
es sinónimo de conocimiento indígena, se constituye en un
desafío para el conocimiento en permanente construcción
y reconstrucción en el tiempo y el espacio.
Feyerebend, P. (2000) tratado contra el Método. Ed.
Tecnos, Madrid-España,
Martinez, M.M. , Criterios para la superación del debate
Metodológico, Cuantitativo-cualitativo, Universidad Simón
Bolívar Sitio web: prof.usb.ve/miguelm/superación debate.,
Popper, K.R., (1962) La lógica de la Investigación
Científica, Ed. Tecnos, Madrid-España.
Finalmente, Lema manifiesta que el siguiente paso hacia la
generación de conocimiento propio es la difusión de las
investigaciones publicadas, con al objeto de socializar el
conocimiento. Lema resalta que si la investigación no se
difunde, y continúa en su mayoría en las bibliotecas, es
como si no existiera.
CONCLUSIONES FINALES
Por lo expresado anteriormente, la actitud que debe adoptar el investigador al abordar un tema de investigación es
de amplitud de pensamiento, teniendo en cuenta que en el
camino de la Ciencia todo cambia, todo vale, incluso, las
teorías se complementan así como sus métodos.
No se trata de sumar varias disciplinas, agrupando sus
esfuerzos para la solución de un determinado problema , es
decir, no se trata de usar una cierta multidisciplinariedad,
como se hace frecuentemente. La interdisciplinariedad
exige respetar la interacción entre los objetos de estudio
de las diferentes disciplinas y lograr una integración de sus
aportes respetivos en un todo coherente y lógico. Esto
implica para cada disciplina, la revisión, reformulación y
*La autora, es Licenciada en Economía. Diplomada en Investigación social.
El trabajo investigativo fue realizado durante su participación en la 5" versión del Diplomado Metodología de la Investigación y Comunicación
Cierttífica, Universitaria Académica MICCAU-IIAT, Facultad Técnica-UMSA.
35
Revi sta Tecnológica
DESINFECCIÓN DEL AGUA MEDIANTE CLORACIÓN
A NIVEL DOMICILIARIO EN EL ÁREA RURAL
Germán Romero Rojas*
RESUMEN
La desinfección del agua mediante cloración, introducida por primera vez a comienzos del siglo XX, fue un evento tecnológico importante en el tratamiento del agua para consumo humano, su aceptación generalizada hace que actualmente
sea un procedimiento normalizado y exigido en todos los abastecimientos de agua potable urbanos.
No sucede lo mismo en las áreas rurales, principalmente por la diversidad y magnitud de las fuentes de abastecimiento,
y la escasa cobertura que se tiene para tratar volúmenes significativos que responda a los requerimientos de estas poblaciones.
Frente a esta problemática, la sugerencia del trabajo presente, rescata el procedimiento en micro escala, que bien puede
ser implementado a nivel domiciliario en las áreas rurales, desarrollando un programa de tecnología apropiada que permita efectuar el saneamiento de las aguas destinadas para el consumo humano; preventivo y de resguardo ante posibles
enfermedades entéricas primariamente relacionadas con el líquido elemento.
INTRODUCCIÓN
Un programa de Tecnología apropiada centralizado en la
desinfección del agua mediante cloración , inicialmente
debe buscar la creación de una mentalidad dirigida al reconocimiento y solución del problema , estimulando la
realización de acciones promotoras que muestren las
ventajas sanitarias de esta alternativa.
En consecuencia, el programa comprende un conjunto de
acciones, cuyos objetivos se indican a continuación:
Capacitar promotores sanitarios que difunden las particularidades del procedimiento clorante, dedicando
especial atención al desarrollo, transferencia y
adaptación de la tecnología apropiada, tomando en
cuenta las características de cada zona e incorporando
la participación social y la educación sanitaria.
Definir paso a paso, la forma cómo se debe proceder
para desinfectar el agua, teniendo a mano el compuesto activo precursor de la solubilización del Cloro en el
agua.
DESARROLLO
Definir el paso a paso, implica establecer los aspectos más
importantes del procedimiento, para este propósito se
detallan cuadros didácticos que servirán como medio
difusional del programa.
Cuadro 1
En qué, casos se recurre a la cloración y cuál el por qué
Premisa: "El agua para consumo humano debe estar libre de microorganismos patógenos"
Procesos relacionados con el tratamiento del agua: almacenamiento, sedimentación, coagulación-floculación , y filtración rápida; reduce en un grado variable el contenido bacteriológico del agua. Pero estos procesos no pueden asegurar que el agua tratada, sea inocua bacteriológicamente. En consecuencia es necesario una desinfección fina l
(Cioración) .
·
En casos donde no se dispone de estos tratamientos, se puede recurrir sólo a la desinfección final (Cioración).
El Cloro no es un desinfectante perfecto, sin embargo tiene características, que hacen de éste útil para el proceso de
desinfección :
- Acción Germicida de amplio espectro
- Tiene propiedades residuales que se pueden medir y vigilar después de la desinfección.
- Es económico y eficaz en relación con sus costos.
Cuadro 2
DesinfecC:ón Clorante
- Sencilla
- Económica
- Segura
Desinfectar el agua que consumirá en su vivienda, sólo necesita de materiales que Ud. Conoce e incluso tiene en
casa.
ANO 4 Vol. 4 N" 9
German Romero
Revist a Tecnológica
Rojas ~
Cuadro 3
Preparación Agua de Cloro Para Desinfectar
Materiales:
Botella de plástico de 1 litro
Jeringuilla de 1O ce, limpia y sin agua
Una cucharilla
Reactivo:
Compuesto precursor de la solubilidad del cloro en agua
Hipoclorito de sodio (líquido)
Hipoclorito de calcio (polvo)
Preparación:
Llenar la botella con agua hervida fría , añadir el reactivo, según el estado físico del reactivo que tenga en su
domicilio:
40 ce, medidos en la jeringuilla (líquido)
1/2 cucharilla (polvo)
Tapar la botella y agitar fuertemente, durante un minuto.
Observación:
Si utiliza el reactivo en polvo, es probable la presencia de una coloración blanquecina, esto no representa ningún problema para el uso posterior.
Advertencia: La solución producida puede ser guardada hasta por un mes, pasado este tiempo pierde el poder
desinfectante.
iGuárdela en lugar oscuro y fuera del alcance de los niños, si es posible coloque una etiqueta "AGUA DE
CLORO"!
Cuadro 4
Prueba Para Determinar la Dosis De Cloro
Importante:
Se realizará con la ayuda del promotor sanitario
Materiales:
Seis botellas transparentes, volumen mayor de un litro, limpias y con tapa .
Jeringuilla de 1O ce, limpia y sin agua, o gotero.
Reactivos:
- Agua de Cloro
- Yoduro de Potasio
Procedimiento: - Marcar las botellas colocadas en fila con las letras a, b, e, d, e, f.
-Añadir en cada botella el agua de cloro, de acuerdo a la figura.
BOTELLA :
Usando gotero
N° Gotas
10
20
30
40
50
60
Usando jeringuilla
centímetros cúbicos (ce)
0.5
1.0
1.5
2.0
2 .5
3.0
ANO 4 Vol. 4 N () 9
37
Cuadro 5
Cómo Hacer La Desinfección
Materiales:
Reactivos :
Recipientes o garrafas de plástico de 1O, 15, 20 litros jeringuilla descartable 1O ce, limpia y sin aguja
Agua de cloro
Agua a ser desinfectada
Pasos a seguir para desinfectar el agua (líquido claro)
Añadir la cantidad de "Agua de Cloro" que se indican en las siguientes tablas de acuerdo con la dosis
indicada por el promotor sanitario.
Recipiente: 1O Litros
Botella
Dosis indicada por
el promotor ce
jeringuilla
a
Cantidad de "agua de
cloro para desinfectar"
ce jeringuilla
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
b
e
d
e
f
Recipiente: 15 Litros
5
10
15
20
25
30
Dosis
Cantidad de "agua de cloro
Medida en
indicada por
para desinfectar" ce
Botella el promotor ce
cucharaditas
jeringuilla
jeringuilla
1 y medio
a
0.5
7.5
b
1.0
1.5
15
3
23
4 y media
e
2.0
2.5
30
38
7 y media
f
3.0
45
9
e
d
6
Recipiente: 20 Litros
Botella
a
b
e
d
e
f
Dosis indicada por
Cantidad de "agua de
Medida en
el promotor ce
cloro para desinfectar" ce cucharaditas
jeringuilla
jeringuilla
10
20
30
40
50
60
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
2
4
6
8
10
12
(1 Cucharadita = 5cc)
(1 Cucharadita = 100 gotas)
-
Advertencia:
Luego de añadir la dosis de "agua de cloro", indicada por el promotor. Para desinfectar, tapar el
recipiente y agitar fuertemente durante dos minutos.
- Dejar reposar por lo menos 45 minutos. Después de este tiempo , el agua ya está apta para el
consumo.
Si el agua a desinfectar está turbia, dejarla reposar durante dos horas. El líquido claro traspasar a otro recipiente limpio, evitando que el material sedimentado pase a éste.
Eliminación DEL EXCESO DE CLORO
Sólo, se realizará cuando el agua queda con olor y sabor a Cloro (olor permanente e irritable). Poner las garrafas o
recipientes expuestos a la luz del día por lo menos dos horas.
Advertencia : No se presentará esta situación , si la dosificación de Agua de Cloro es la adecuada.
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÍA
La presentación a través de los cuadros, ha buscado
mostrar el procedimiento de la forma más sencilla y
confiable para que el procedimiento pueda ser utilizado en
los domicilios.
CEPIS, Pequeños sistemas de desinfección con cloro,
sitio web: cepis.ops-oms.org/es,
Los materiales utilizados son en su generalidad caseros y
de fácil accesibilidad y se constituyen en la base de la
tecnolog ía apropiada de cloración propuesta para ser
usada por los operadores locales.
Una limitante del procedimiento, es la accesibilidad a los
compuestos precursores de la solubilidad del cloro (reactivos) , que en una primera etapa serán proporcionados por
los promotores sanitarios y posteriormente puestos a
disposición de los usuarios de acuerdo con los convenios
establecidos con los comunarios y sus autoridades.
CEPIS, Tecnologías de cloración para el abastecimiento
rural de agua , sitio web: cepis.ops-oms.org/es,
Palma , O.L.F., desinfección del agua en medios rurales,
Facultad de Ciencias Universidad de Chile, UB. CI RISCACEPIS, Santiago - Chile.
Multimedia:
CD , Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y
Ciencias del medio ambiente OPS -CEPIS , Área :
Desinfección del agua con cloro.
• El autor, es Licenciado en Construcciones Civiles. Docente de la Carrera
de Topografía y Geodesia, Docente. Investigador IIAT, Facultad Técnica UMSA.
ANO 4 Vol. 4 N" 9
Revista Tecnológíca
EL YACIMIENTO DE HIERRO Y MANGANESO DEL MUTÚN
SU EXPLOTACIÓN E INDUSTRIALIZACIÓN
Edgar Ruiz Bonilla*
RESUMEN
Politicamente el yacimiento de hierro y manganeso del Mutún, se halla en la provincia Germán Busch del Departamento
de Santa Cruz de la República de Bolivia y está situada en la frontera con el Brasil.
Geológicamente, está situado en el Escudo Precámbrico, pertenece al Ciclo Brasiliano y comprende el Supergrupo
Chiquitos. Tiene una reserva estimada de más de 40.000 millones de toneladas de hierro, con una ley estimada del 50
%. Además contiene manganeso.
La alta confiabilidad, el bajo precio del mineral de hierro y, las leyes ambientales estrictas, son los factores que han llevado a desarrollar el proceso de reducción directa.
Al presente el precio del hierro está en alza. Por consiguiente es muy interesante su explotación , la misma debe realizarse totalmente en forma industrial con valor agregado y no simplemente una concentración de mineral. Además, se recomienda que su explotación sea realizada utilizando como reductor el gas natural, para evitar un gran impacto ambiental.
Dicha explotación debe favorecer el desarrollo de la siderurgia en Bolivia, como también el desarrollo integral de la zona
y del País.
INTRODUCCIÓN
El yacimiento de minerales de hierro y manganeso del
Mutún se halla situado en el sudeste de Bolivia, frontera
con el Brasil, en el Departamento de Santa Cruz, en la provincia Germán Busch, más propiamente en la serranía
homónima, separada de la Serranía de Urucum del Brasil
por la Laguna de Jacadigo.
La región del Mutún, ha sido estudiada desde Evans
(1894); Ahlfeld (1938), Van Dorr (1944), Almeida (1945);
Putzel (1959), Freydanck (1962); Haralyi (1972), Barbour
(1974) y en las últimas décadas por el Proyecto
Precámbrico (GEOBOL-Misión Geológica Británica).
DESARROLLO
Por estas razones, dicho procesamiento en un futuro
cercano, debe realizarse empleando como reductor el gas
natural subvencionado.
En el Distrito del Mutún-Urucum, el hierro se halla contenido en la hematita (Fe2 0 3 =óxido férrico) el mismo que se
presenta en dos formas, una química en bandas y otra
elástica en la cual hay que distinguir depósitos eluviales,
coluviales y aluviales. Por esta razón, el contenido de hierro es variable. El mineral coluvial arrastrado por gravedad
al pie de la serranía se denomina canga, de manera que el
contenido de hierro en la hematita es diferente, así Van
Dorr, afirma que la hematita u óxido férrico tiene 56.9% de
hierro y además existe pirolusita con un 17.3 % de
manganeso.
r
ESE( w
Geológicamente dentro del Escudo Precámbrico, el yacimiento de hierro del Mutún es el más rico y, según
Litherland M. (1986) pertenece al Ciclo Brasiliano y así
comprende el Supergrupo Chiquitos. El yacimiento de hierro y manganeso del Mutún (Fig. 1). Tiene una reserva probada de más de 200 millones de toneladas y con una ley
promedio del 50 %.
======~¡¡;;;;:-;['¡!.
Empero, este yacimiento ha sido explotado en forma mínima. En el año 2006, la Empresa EBX (brasileña) estaba
construyendo dos plantas siderúrgicas o altos hornos que
debían funcionar a base de carbón vegetal, que hubiese
creado graves impactos ambientales en los recursos forestales de dicha región, incumpliendo la normativa vigente en
el país, ya que comenzó obras civiles sin contar con la
Licencia Ambiental correspondiente, contraviniendo a los
artículos 25 y 26 de la Ley 1333 del Medio Ambiente que
rige en nuestro país.
Cabe recalcar, que el procesamiento de hierro del Mutún a
base de carbón vegetal para producir arrabio alteraría el
ecosistema regional, así para la producción de una tonelada de arrabio en altos hornos produciría en forma aproximada dos toneladas de dióxido de carbono en la atmósfera y, la concentración de este gas en un año causaría lluvias ácidas (pH menor a 5,65) que afectarían notablemente a los sembradíos, suelos y bosques de la región.
ANO 4 Vol. 4 N" 9
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Figura 1. Perfil del anticlinal de la Serie Jacadigo (Según Putzel). 1.
Arcaico. 2. Serie Bodoquena. 3. Formación Urucum. 4. Formación Corrego
das Pedras y Band "Aita y 5. Depósitos coluviales.
Otros autores estiman que las reservas de minerales de
hierro son de 40.000 millones de toneladas con 54 % de Fe
y con una buena cantidad de manganeso, constituyéndose en uno de los yacimientos mundialmente con mayores
reservas. Cabe recalcar, que el precio del manganeso es
cuatro veces mayor que la del hierro. Los minerales de
hierro y manganeso ya son explotados en Urucum-Brasil.
Sabemos que el hierro tiene innumerables aplicaciones,
cuya industria es la siderurgia para la obtención de acero
(hierro más carbono), además la obtención de hierro de
construcción, aleaciones y en la industria pesada.
39
Además es de conocimiento general que el gas natural es
un combustible fósil que se encuentra en estado gaseoso
o en disolución con el petróleo y, se encuentra como gas
natural asociado cuando está acompañado del petróleo y
como gas natural cuando no lo está.
El principal componente de nuestro gas natural es el metano, aproximadamente en un 80%. Los otros componentes
son el etano, el propano, el butano y otras fracciones más
pesadas.
En el caso de utilizarse el gas natural como insumo, se
emplearía en la reducción del mineral de hierro en la siderurgia, así como, en el desarrollo de la industria petroquimica.
Muchas son las definiciones que se ha querido dar para
llegar a una definición metalúrgica de la reducción directa,
pero ninguna tiene un fundamento teórico; se ha llegado a
una conclusión convencional , en que la reducción del
mineral se efectúa, sin llegar a la fusión .
El término reducción implica la eliminación del oxígeno del
óxido de hierro, obteniéndose de esta manera el hierro.
Es interesante señalar que el 93% de la producción de hierro reducido por reducción directa a nivel mundial corresponde a los métodos que utilizan gas como reductor.
CONCLUSIONES
Acorde a la exposición breve y a la importancia del yacimiento de hierro y manganeso del Mutún, podemos arribar
a las siguientes conclusiones y sugerencias:
El yacimiento de hierro y manganeso del Mutún es uno
de los yacimientos con mayores reservas del mundo,
hasta ahora el mismo ha sido explotado en una parte
mínima.
Obviamente, la explotación del Mutún debe realizarse
a cielo abierto (open pit).
La adjudicación de la explotación del Mutún, debe
abarcar la industrialización total del hierro y el manganeso para la obtención de acero y otros materiales que
Bolivia importa.
La adjudicación de la explotación del hierro del Mutún
a una empresa extranjera debe ser parcial, para así
e:vitar una explotación selectiva.
El Código de Minería debe ser modificado y/o reglamentado para el beneficio del país y no para las transnacionales, las cuales están conscientes del aprovechamiento irracional de nuestros recursos naturales.
La cultura gasífera en Bolivia es poco difundida, en lo
que se refiere al sector industrial, específicamente en el
siderúrgico.
La reducción de los minerales del Mutún se debe realizar específicamente con gas natural, ya que el gasoducto que va al Brasil, pasa a escasos 18 kilómetros.
Jamás la reducción del mineral de hierro debe ser realizada con carbón vegetal, ya que causaría la deforestación de la zona causando un gran impacto ambiental.
Por otro lado, se debe cumplir y respetar estrictamente
la Ley 1333 del Medio Ambiente y su respectivo reglamento.
No repitamos la misma política que la del gas, entregando nuestros recursos naturales a transnacionales,
con un mínimo y escaso provecho para nuestro país.
40
Las reservas minerales enormes del Mutún deben ser
monetizadas, para evitar futuros problemas como el
caso del gas, apareciendo normas y mercenarios que
indiquen que las empresas transnacionales han descubierto y cuantificado las reservas.
En el presente, la demanda de acero ha crecido significativamente y consecuentemente su producción .
Cabe recalcar, que existen pocos yacimientos de alta
ley.
La industrialización de un país sigue midiéndose a través del consumo de acero per cápita. Si bien Bolivia
tiene un consumo mínimo, el resto se puede exportar,
de manera que Bolivia puede convertirse a corto plazo
de importador a exportador de hierro de reducción
directa o acero, permitiendo obtener un valor agregado
con el consumo interno de gas natural en la siderurgia.
Además el proyecto del Mutún debe incluir imprescindiblemente el desarrollo de la zona, como ser el Proyecto
Ferroportuario Motacusito-Mutún-Puerto Busch, a
pesar, que la Empresa Río Tinto tiene su industria siderúrgica en Brasil con la construcción inclusive de termoeléctricas a base de nuestro gas. Por consiguiente
Bolivia debe construir plantas termoeléctricas cercanas.
Lo ideal, sería desarrollar una siderurgia integral o un
manejo inteligente y racional de nuestra siderurgia.
Anteriormente la Licitación del hierro del Mutún, tenía:
Términos de Referencia sin considerar la presencia d.e
manganeso, como también el valor agregado y comercialización del mismo. Como conclusión final la actividad siderúrgica debe comprender toda la cadena productiva. Cabe señalar que el acero cuesta 700 dólares
la tonelada.
Las inversiones que promuevan la ferro-minería deben
estar orientadas a proyectos que implique valor agregado al mineral de hierro, así como el aprovechamiento de las reservas de mineral de baja ley, mediante un
blending (mezcla) y, no exportar concentrados de hierro de alta ley para realizar posteriormente dicho blending en el extranjero.
Los bolivianos a pesar de tener una gran experiencia y
tradición minera, somos ignorantes o vendidos para la
explotación e industrialización de nuestros recursos
naturales.
BIBLIOGRAFÍA
Ahlfeld, F. et- al. , (1964) Los Yacimientos Minerales y de
Hidrocarburos de Bolivia. Ed. DENAGEO. La Paz-Bolivia
Barbour, A. P. et - al. , (1975) Características geológicas d~
los Distritos de Urucum y Mutún. 11 Congreso IberoAmericano de Geología Económica . Buenos Aires
Argentina ,
Litherland, M. et - al , (1986) The geology and mineral
resources of the Solivian Precambrian shield. British
Geological Survey Overseas, Memoir, 9.LondonEngland.153 p.,
Paulsen, Tejada M., Publicación en El Diario (22/2/2006),Rivas, S. et - al. (1 998) Los Minerales de Bolivia y sus
Parajes. Tomo l. Ed. Sirena. Santa Cruz-Bolivia.
* El autor, es Ingeniero Geólogo, Docente de las Carreras de Ingeniería
Civil e Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ingeniería, Docente de la
Carrera de Topografía y Geodesia, Facultad Técnica UMSA.
ANO 4 Vol. 4 !\1° 9
Revista Tecnológica
MECÁNICA INDUSTRIAL
Víctor Hugo Herrera Cusicanqui*
Reseña histórica
Perfil Profesional en Mecánica Industrial
La Carrera de Mecánica Industrial, se funda el11 de Junio
de 1954, con el objetivo de capacitar a obreros de diferentes fabricas, en lo que se llamó la Universidad Popular
Tupac Katari. Que tenía en perspectiva vincular la
Universidad con su pueblo, dando a los trabajadores el
acceso para obtener una profesión técnica con nivel académico.
El Licenciado en Mecánica Industrial, es un profesional
que realiza trabajos de estudio y proyección sobre la
Mecánica Industrial, destinada a la industria manufacturera, minera, de la construcción, agrícola y otras actividades
industriales.
El avance de la Ciencia y la Tecnología, y el crecimiento
vegetativo, hacen que el año 1983 se emita la Resolución
N° 004183 HCU 110571005183 del Consejo Universitario,
mediante la cual se restituye el rango de Facultad.
Ya con el nombre de Facultad Técnica , es conformada por
nueve Carreras, siendo una de ellas la Carrera de
Máquinas herramientas en sus niveles de Técnico Medio y
Superior.
Asesora, planifica, y garantiza el funcionamiento y reparación de maquinaria y equipo.
Desempeña las siguientes actividades profesionales:
-
-
El año 1994 se aprueba mediante Resolución N° 030195
HCU el cambio de nombre de la Carrera de Máquinas
Herramientas por el de Mecánica Industrial, de acuerdo a
Resolución de la tercera Presectorial de Carrera.
-
Gerente administrativo y/o Técnico de la Industria.
Diseñador y constructor de mecanismos y órganos de
máquinas en la industria y operador de máquinas
herramientas.
Jefe de maestranza y/o taller mecánico en la producción de maquinaria y equipo mecánico.
Instructor en la rama de la Mecánica Industrial en la
pequeña y mediana industria.
Asesorar y ofrecer asistencia técnica a la mediana y
pequeña industria.
Perfil Profesional Técnico Superior
El año 2003, durante la gestión Rectoral del Dr. Gonzalo
Taboada, se emite la Resolución HCU 510005104912003,
del Consejo Universitario, mediante la cual se aprueba los
planes y programas del nivel de Licenciatura en Mecánica
Industrial.
El Técnico Superior en Mecánica Industrial, es un profesional que dirige y ejecuta el mantenimiento mecánico de
maquinaria industrial.
Efectúa la construcción de maquinaria y equipo mecánico
para diferentes áreas de la producción.
Está capacitado para administrar pequeñas y micro empresas.
Efectúa el control de calidad en plantas de producción.
Puede desempeñar las siguientes actividades profesionales
-
Supervisor y responsable de Mantenimiento Mecánico.
Constructor de maquinaria y equipo mecánico.
Diseñador y constructor de elementos mecánicos.
Jefe de taller en maestranzas de equipo mecánico.
Académica Áreas
Visión de Carrera
Máquinas Herramientas
Soldadura
Diseño
Producción
Mantenimiento
"La Carrera Mecánica Industrial, forma profesionales de
calidad, capaces de satisfacer los requerimientos del mercado laboral, sus graduados son reconocidos por el sector
empresarial, lo que les facilita insertarse en el mercado
productivo"
Objetivos
Misión de la Carrera
Objetivo General:
"Formar profesionales en Mecánica Industrial, de alto nivel
académico que contribuyan al desarrollo tecnológico del
país en las grandes, medianas y pequeñas industrias; que
demuestren competencias para aplicar la Ciencia y
Tecnología mecánica en áreas de diseño, procesos de producción, supervisión y asesoramiento en mantenimiento
de equipos industriales; así como sensibilidad en su interlocución con los sectores sociales y perseverante en la
defensa de los recursos naturales y del medio ambiente"
Desarrollar en los estudiantes aspectos cognitivos, sensorio motrices y actitudinales para poder utilizar de manera
apropiada los procesos tecnológicos existentes, incentivando la investigación y coadyuvando en la formación
integral de los profesionales.
Objetivos Específicos:
Desarrollar conocimientos tecnológicos y destrezas
para el diseño, mecanizado de elementos para la cons-
41
Víctor Mugo Herrera Cusicanqui'
trucción de equipos industriales, en todo tipo de máquinas herramienta.
Proporcionar conocimientos y habilidades para el uso y
aplicación de instrumentos de medición y verificación
en mecánica.
Proveer conocimientos, actitudes y habilidades para
efectuar planificación, dirección y control de procesos
de producción en empresas relacionadas al área de la
Mecánica Industrial.
Brindar conocimientos, destrezas y habilidades para
planificar y ejecutar el mantenimiento de los equipos
industriales.
Desarrollar en los profesionales capacidades para el
liderazgo, la innovación y la investigación para afrontar
los retos de la modernización en el entorno tecnológico
y socioeconómico.
Generar actitudes profesionales en procura del mejor
desarrollo social, con base en un claro entendimiento
de los valores humanos, de la ética y del entorno cultural del país.
Interacción Social
Existe relación directa con empresas de producción y servicies en la Ciudad de La Paz.
A través de convenios de pasantía, servicios , la Carrera,
envía a sus egresados para la realización de prácticas
industriales o para la realización de proyectos dirigidos o
de aplicación.
Éstos algunos de los convenios firmados recientemente:
Convenio
Institucional
Empresa Municipal de Agua
potable y alcantarillado de la
Localidad de Patacamaya
Convenio para
realización de
pasantí'edas y trabajos
de grado
SEPCAM, EMBOL, IBNORCA,
VULTEX, HAM , SIMSA,
SOBOCE
INTI ,
Revi sta Tecnológica
Actualmente cuenta con 36 estudiantes, que pertenecen a diferentes empresas del país.
Diplomado Mantenimiento Técnico
Cd-Mantec
Primera versión
Segunda Versión
Tercera Versión
Resolución HCF N° 224 - 26/noviembre/2002 que aprueba
la realización del Curso de Postgrado.
Diplomado Administración Del Mantenimiento
Cd-adman
Primera versión
Segunda Versión
Resolución HCF N° 169 - 16/septiembre/2003 que aprueba la realización del Curso de Postgrado.
Diplomado Gestión y Control del Mantenimiento
Cd-coman
Primera versión
Segunda Versión
Resolución HCF N° 047 - 13/abri/12004, que aprueba la
realización del Curso de Postgrado.
Diplomado Mantenimiento Hospitalario Cd-manhosp
Primera versión
Resolución HCF N° 103- 20/ju/io/2004 que aprueba la realización del Curso de Postgrado.
Taller de Investigación
Taller 1
Primera versión
Res HCF N" 220103 - Autoriza el curso de Diplomado
Res HCU N" 039104 - Autoriza inicio de Programa de
Maestría, Especialidad.
Taller de Investigación
Taller 2
Segunda versión
Res HCF N" 220103 -Autoriza el curso de Diplomado
Centro de Producción
La Carrera cuenta con un Centro de producción, donde se
realizan diferentes trabajos en el área de la metal mecánica, soldadura y máquinas.
A parte de realizar los diferentes trabajos, los estudiantes
tienen la oportunidad de desarrollar sus conocimientos,
destrezas y habilidades como parte de su formación . Los
estudiantes que ejecuten trabajos en el Centro de producción, reciben un monto de dinero como estipendio.
Hasta la fecha se realizaron trabajos con diferentes
Instituciones:
Postgrado
La Carrera cuenta con un programa de postgrado a nivel de
Maestría
Diplomado
En el campo del mantenimiento industrial.
Maestrí;:¡ en Mantenimiento Industrial
Res : HCU No 039104, que autoriza el inicio del
Programa de Maestría.
42
Alcaldía del Alto
Fac. Técnica
Fac. Medicina
Fac. Ingeniería
Fac. Ciencias Puras
Fac. Derecho
Fac. Humanidades
entre otras instituciones.
El centro de Producción, ofrece calidad y buen precio en
los trabajos que realiza.
*El autor, es Ingeniero Mecánico, Director Carrera de Mecánica Industrial,
Facultad Técnica - UMSA.
Revist a Tecnológica
V EXPOQUÍMICA INDUSTRIAL 2006
3er. Lugar: Elaboración de jugos naturales
Estudiantes destacados: premio al esfuerzo y creatividad:
- Univ. Edgar Levi Tito Cruz
- Univ. Lilian Nina Rodríguez
En fecha 21 de septiembre de 2006, se llevo a cabo la
V EXPOQUÍMICA INDUSTRIAL 2006, organizado por
quinto año consecutivo por el Lic. William N. Saire
Kantuta , Docente de la Carrera de Química Industrial, con
la participación de los siguientes proyectos:
Elaboración de jugos naturales
Jurado Calificador:
Univ. Célia Velasco Nina
Univ. Eusebia Copa Condori
Univ. Lalia Rodríguez Guarachi
Univ. Ronald Blanco
Elaboración de pastas al huevo
Univ. Fadia Flores Copa
Productos derivados a partir del YACON
Univ. Lilian Nina Rodríguez
Univ. Juan Carlos Montaño Madani
Univ. Sulma Paredes
Lic. Edmundo Nagashiro, AEBJ - JICA,
Dr. Osear Trino, Docente Facultad Técnica,
lng. Luis Chávez Ríos, Director de Carrera Química
Industrial Facultad Técnica.
lng. Raúl Ayala, Docente Carrera Química Industrial
Lugar: Átrio del Monoblock de la UMSA
Horario: 9:00 a 15:00 pm
Público asistente: 650 personas aproximadamente entre
Estudiantes de la UMSA, Docentes y Población en general.
Producción de champú ecológico
Univ. Gladis Madani Loza
Mavel Ayaviri Castro
Edgar Levi Tito Cruz
Stand de información de la Asociación de Ex becarios
al Japón
Producción Intelectual "Guia de Prácticas de Procesos
Industriales" Lic. William N. Saire Kantuta
Estudio de la Quinua
Asignatura de Economía Industrial
Los ganadores del evento académico fueron :
1er. Lugar: Producción de champú ecológico
Lugar: Productos derivados a partir del Yacon
3er. Lugar: Elaboración de pastas al huevo
2do
ANO 4 Vol. 4 N <> 9
43
Revista Tecnológica
EXPOTÉCNICA 2006
Pablo Castelú Ticona*
RESUMEN
El 27 de octubre, dia programado para la FERIA EXPOTÉCNICA 2006, en predios de la Plaza Bolivia, el Instituto de
Investigaciones y Aplicaciones Tecnológicas IIAT, promovió una oportunidad para ver y recibir, amplia información acerca de cuarenta y ocho proyectos preparados por los Docentes y Estudiantes de las diferentes Carreras de la Facultad
Técnica durante la presente gestión académica.
Destacando siete proyectos que fueron premiados en acto programado el 9 de Noviembre en el auditórium facultativo.
Trabajos premiados
NOMBRE DEL PROYECTO
Y CARRERA
Sistemas de control
utilizando,
microprocesadores,
microcontroladores y
lenguaje Asembler
(ELECTRÓNICA)
Cómo acabar con los
accidentes en la carretera
La Paz - Oruro
(TOPOGRAFÍA)
Procesos constructivos de
estructuras de hormigón
armado
(CONSTRUCCIONES
CIVILES)
GANADORES
Univ. Rubén Michel V
Univ. Víctor Machaca M.
PREMIO
Bs. 1000
T.S. Javier Guzmán
Univ. Gonzalo Gutiérrez C.
Bs. 750
Inaug uración EXPOTÉCNICA 2006
Plaza Bolivia
Univ. Juan Condori P.
Univ. Álvaro Calle Apaza
Univ. José L. Limachi
Univ. Miguel Peñaloza
Bs. 500
Univ. Rubén Quisbert S
Univ. Alejandro Ticona
Brazo Robótica
(ELECTRÓNICA)
Univ. Eber Uría A.
Univ. Hugo Calle M.
Beca de curso
de conducción
Univ. Florencia Yanhuaya V.
Proyecto " Brazo Robótico"
Carrera Electrónica y Telecomunicaciones
Campo de aplicación de la
asignatura "Estructuras
lsostáticas 1" COC200"
(CONSTRUCCIONES
CIVILES)
Proyecto General para la
evaluación del uso actual de
la tierra. Usando Técnicas
de Teledetección
(TOPOGRAFÍA)
T. S. Max Tapia y grupo
de estudiantes
Kit de Taladro
Portátil
Univ . Luis Aliaga C.
Univ. Wili Tinta F.
Univ. Elvis Torrez Q.
Kit de Taladro
Portátil
Univ. Wilson Loza T.
Control Industrial mediante Lic. Ramiro Paucara H.
1/2 beca curso
red TCP/IP
de conducción
Wi
lly
Catari
R.
Lic.
(ELECTRÓNICA)
44
Proyecto " Diagnóstico de motor y su incidencia en el
medio ambiente"
Carrera Mecánica Automotriz
ANO 4 VoL 4 N" 9
Pablo Castelú Ticona "
Revista Tecnológica
PROYECTOS DE LA SEGUNDA FERIA EXPOTÉCNICA 2006.
Los diferentes trabajos expuestos en la EXPOTÉCNICA
2006, en síntesis corresponde a 48 trabajos elaborados
por las nueve Carreras y el Departamento de Materias
Básicas de la Facultad Técnica:
CARRERA MECÁNICA AUTOMOTRIZ
21
Fabricación de discos de frenos Toyota con aleación
de grafito esferoidal
22 Instrumentación virtual a través de PC en Mecánica
Automotriz
CARRERA QUÍMICA INDUSTRIAL
1
Valoración y validación de Productos Naturales Alto
andino y Amazónicos: lima tomate
2
1nd ustrialización de las Pastas de Huevo
3
Elaboración del Champú Natural
4
Derivados del Yacón
5
Elaboración de Jugos Naturales
6
Derivados del Natrón
Adaptación de módulos de encendido electrónico en
23 los sistemas automotrices y la aplicación de la
electrónica
Factores y actores de los accidentes de tránsito
(Ebriedad
- Velocidad) (Capacitación y Orientación
24
con Prueba de Conocimiento para chofer profesional
y particular) y exposición CETA
25 Conve rs ión de motores gasolina a GN C
26 Afinado de motor y su incidencia en el medio ambiente
27 Diagnóstico del Automotor y la eficiencia en el
rendimiento
28 Arrancador de MCI
CARRERA ELECTROMECÁNICA
7
Diseño de un sistema domótico para una vivienda
unifamiliar
8
Posicionamiento óptimo solar
9
Sistema de llenado de recipientes
10 Regulación continua de la electrodeposición
11
El generador síncrono reciclado
CARRERA MECÁNICA DE AVIACIÓN
29 Prototipo superficies de control de vue lo
Prototipo de un motor cohete para verificar su
30 eficiencia del elemento de combustibles diferentes
a utilizar
31 Simulador de vuelo
32 Túnel aerodinámico
CARRERA DE ELECTRICIDAD
12
33 Diseño de aeromodelos
Efecto de la conexión paralelo largo sobre la variación
de voltaje del generador de inducción autoexitado
34 Sistemas dé aterrizaje por instrumenta ci ón
Aplicaciones de electromagnetismo y electrónica de
35 Transmisor de Aviones
13 potencia
14 Propuesta de regulador de voltaje en el generador
sincrónico
36 Exposición de Carrera Mee. De Aviación
37 Exposición Mee. Industrial
CARRERA ELECTRÓNICA Y
TELECOMUNICACIONES
15
Diseño e implementación de carteles en pantallas
electrónicas gigantes basados en tecnología LED
16
Control Industrial mediante red TCP/ IP
17
Alarma temprana
18
Sistemas de control utilizando, Microprocesadores,
microcontroladores y lenguaje asembler
19
Brazo Robótica
20
Control de sensores por puertos
CARRERA TOPOGRAFÍA Y GEDESIA
Teledetección y fotogrametría: una nueva forma de
38 realizar topografía (topografía moderna)
Proyecto General para la evaluación del uso actual
ANO 4 Vol. 4 N° 9
39 de la tierra . Usando Técnicas de Teledetección
40 Cómo acabar con los accidentes en la carretera La
Paz- Oruro
41 Modelización ecológica "Holdridge" aplicando SIG y
T eledetección
42 Sistematización de la información geográfica
45
~ab!o
Castciú Ti cona*
CARRERA CONSTRUCCIONES CIVILES
43
Campo de aplicación de la asignatura "Estructuras
lsostáticas 1COC200"
44
Procesos constructivos de estructuras de hormigón
armado ( Armado de Vigas)
45
Problemas de ingeniería de suelos en proyectos
constructivos que requieren de estudios previos a la
construcción
46
Hormigones elaborados con agregados reciclados
DEPARTAMENTO MATERIAS BÁSICAS
47
Instrumentos para medición de tiempo automatizado
48
Tecnología en casa
Exposición Demostrativa
Carrera Mecánica Industrial
Finalizando de esta manera exitosamente el evento que
se repetirá el próximo año, donde nos volveremos a
encontrar nuevamente para compartir experiencias, para
dar y recibir todo el apoyo necesario a estos eventos de
vinculación tecnológica con la sociedad civil a la que nos
debemos como Universidad.
Hasta la tercera Feria Expotécnica 2007.
La Carpa de Exposición de Equipos Topograficos
Carrera Topografía y Geodesia
Panel "Diseño de Aeromodelos"
Carrera Mecánica de Aviación
46
• El autor, es Licenciado Aeronaútico, Docente de la Carrera de Mecánica
de Aviación , Docente-Investigador IIAT, Facultad Técnica-UMSA.
A N O 4 Vol. 4 N" 9
Revista Tecnológica
•
J
~
LABORATORIO QUÍMICO ROSENDO VALENZUELA
PRODUCTORES DE SODIO TETRABORATO 10 HIDRATO (Na 2 B4 0 7 . 10 H20) PURIFICADO
Y BÓRAX ANHIDRO, PARA FUSIÓN Y SOLDADURA DE ORO Y PLATA.
El tetraborato disódico decahidratado (decahidrato de bórax) Na28407 · 1OH20, peso molecular
381,43, monoclínico, densidad 1,71, calor específico 0,385 cal /g
(25- 50 °C), calor de
formación -1497,2 kcal/mol. Y el tetraborato disódico anhidro B407Na2, peso molecular 201 ,27;
densidad relativa 2,376; calor de formación -1072,9 kcal/mol, son los principales productos
de nuestra empresa.
oc
El bórax decahidratado y anhidro, se obtienen del borato de sodio mineral, presente en salares
y borateras del sur de Potosí, principalmente en el delta del Río Grande al sur del Salar de
Uyuni. El mineral de boro es la ulexita, NaCaBsOs · 8H20 diagenética, precipitada por ascensión
capilar de la napa subterránea.
Los boratos se utilizan principalmente: en la fabricación de vidrio borosilicato resistente a los
cambios de temperatura, aislante térmico como la fibra de vidrio, agentes fundentes para
esmaltes de porcelana y vítreos, componente en formulaciones de jabones y detergentes, en
agricultura como fertilizantes y herbicidas, en la fabricación de aleaciones con metales preciosos
y refractarios; y es un fundente de mucha importancia en metalurgia.
Análisis químico típico de nuestros productos
en porcentaje (%)
Bórax Decahidrato, Kilogramo $us. 0,80
Bórax Anhidro, Kilogramo
$us. 1,75
LABORATORIOS: Villa Victoria, Calle General Rosendo Rojas N° 319
Teléfonos : 2383541 - Cel : 70644399 -Casilla 760
NIT 2051974018
La Paz - Bolivia
ANO 4 Vol. 4 N " 9
47
Revista Tecnológica
CONVOCATORIA
El Instituto de Investigaciones y Aplicaciones Tecnológicas I.I.A.T. invita a los Señores Docentes, a participar en la edición
del quinto volumen, décimo número de la REVISTA TECNOLÓGICA, correspondiente al primer trimestre del 2007,
enviando trabajos escritos que dejen constancia de los procesos y resultados de investigaciones: teóricas, bibliográficas,
monográficas, prácticas (Trabajos de campo), comparativas, (procesos, funcionamientos, metodologías, de mercados),
experimentales (laboratorio, taller, planta piloto), de prototipos y caracterización funciona l, analíticas y de solución concreta
a problemas (Vinculación tecnológica e interacción social). Para su publicación.
-COBERTURA DE LA REVISTA
Temáticas referidas a transferencia, mejoramiento e innovación tecnológica, mostrando resultados que prom uevan la
importancia y alcances de la variable tecnológica en el Desarrollo Nacional y su impacto en la calidad de vida de los
Bolivianos.
-AVANCES DE LA INVESTIGACIÓN
Los trabajos ha presentar, podrán ser en marcados en cualesquiera de las etapas s ig ui entes :
- Concepción de ideas y
perspectivas de impacto.
- Coordinación, elementos de
- Investigación fundamental.
- Implementación investigativa Aplicada.
- Desarrollo e investigación.
- Explotación comercial.
- Proyectos totalizadores.
- Proyectos a través de Convenios.
- Investigación operativa.
- Simulación.
- Mecanizado y automatismo.
- Optimización o Estandarización.
- Prospectiva productiva.
-FORMATO PARA LA PRESENTACIÓN DE TRABAJOS
- Extensión de los trabajos, máximo 20 hojas (carta).
- Márgenes: izquierdo 30 mm, derecho 25 mm, Superior 30 mm, Inferior 25mm.
- Copia en papel bond y disquete formato Word para Windows.
-Tipo de letra: Arial.
ORGANIZACIÓN:
TÍTULO , AUTOR , RESUMEN , INTRODUCCIÓN , DESARROLLO , CONCLUSIONES , BIBLIOGRAF ÍA .
Título.-
Debe hacer la mayor referencia posible al contenido de la investigación.
Autor.-
Incluye, nombre de (los) autor(es) e institución(es) a las que pertenecía durante la realización del trabajo
y direcciones actuales.
Resumen.-
Informe conciso (250 palabras) de resultados y temas cubiertos en la investigación, resaltando las
palabras claves. Opcional: Abstract (inglés).
Introducción.-
Debe considerar:
- El interés o la importancia que reviste el tema objeto de investigación.
- Los antecedentes bibliográficos, metodológ icos o de indagaciones pre cedent es .
- Formulación de los objetivos , hipótesis e interrogantes que persigue s at isface r la
investigación.
Desarrollo.-
Debe considerar:
- El plan que animó la investigación.
- En los casos de investigación, donde se incluye prácticas y experimentaciones, describir brevemente
las condiciones materiales, los procedimientos empleados y los resultados obten idos .
- El cuerpo del informe, resaltando toda aquella información que es necesari a para dar respuesta a los
objetivos, hipótesis e interrogantes planteadas y para justificar las conclusiones a las que él investigador
arribará; incluyendo gráficos, cuadros, dibujos, fotog rafías, tablas en los casos que la naturaleza del
tema así lo requiera . También puede hacerse uso de citas textuales y notas a pie de pág ina.
Conclusiones.-
Debe considerar:
- La generación de los aspectos más importantes tratados en el desarrollo.
- Una clara relación entre los resultados y obj etivos que mot ivan la i nvestigació n.
- Op c iones para el autor, mostrarlas enume radas o en form a de te x to red act ado .
Bibliografía.-
Debe considerar:
Bibliografía citada.
Bibliografía consultada.
Bibliografía virtual.
- RECEPCIÓN DE TRABAJOS
- Secretaría l. lA T. 2do piso Sector A. Av. Arce 2299.
FECHA lÍMITE: RECEPCIÓN TRABAJOS PUBLICACIÓN DÉCIMO NÚMERO, VIERNES 9 DE FEBRERO DE 2007, A HRS. 18:00
48
ANO 4 Vol. 4 14" 9
Edición auspiciada· por:
PRETENSA.
INDUSTRIA & INGENIERIA PARA LA CONSTRUCCION
Curso de Diplomado:
Metodología de la
Investigación y
Comumcación
Científica,
Académica
Universitaria
MICCAU