Caracterización de las emisiones atmosféricas generadas en los procesos de combustión de la biomasa vegetal

Caracterizar la biomasa vegetal utilizada como combustible así como las emisiones atmosféricas derivadas de los procesos de combustión por tipo de combustible utilizado con el propósito de priorizar medidas para reducir su impacto negativo en la calidad de aire.

Determinación de concentraciones de pulpas minerales que reducen el consumo de energía en procesos de molienda de plantas concentradoras por medio de modelamiento numérico y pruebas experimentales

El consumo de energía en plantas concentradoras de mineral es significativo, pues representa entre el 60 al 80% de los costos operativos de este tipo de plantas, y un 30% del precio de venta del concentrado mineral. Por lo tanto, el objetivo principal del presente proyecto involucra la determinación de concentraciones de pulpa mineral, basadas en su caracterización reológica, minerológica y morfológica, en los procesos de molienda de una planta concentradora con la finalidad de reducir los costos energéticos asociados. La caracterización reológica comprenderá la determinación de las propiedades físicas de la pulpa, tales como la viscosidad y la densidad; mientras que la caracterización minerológica permitirá determinar la composición mineral del material procesado. Así mismo, la caracterización morfológica involucrará la estimación del tamaño y forma de las partículas minerales que componen el concentrado. Basado en estos resultados, se procederá al desarrollo de modelos matemáticos de alta fidelidad que representarán el comportamiento fluidodinámico de la pulpa mineral, durante los procesos de transporte y molienda en los molinos de barras y bolas de la planta concentradora. Los resultados de las simulaciones numéricas obtenidos mediante los modelos desarrollados serán contrastados con ensayos experimentales realizados en una planta piloto de flujo continuo. Con el conjunto de resultados, numéricos y experimentales, se determinarán las concentraciones de pulpa mineral en función de sus propiedades reológicas que permitan reducir el consumo de energía en los procesos de molienda de las plantas concentradoras de mineral.

Determinación de concentraciones de pulpas minerales que reducen el consumo de energía en procesos de molienda de plantas concentradoras por medio de modelamiento numérico y pruebas experimentales.

El consumo de energía en plantas concentradoras de mineral es significativo, pues representa entre el 60 al 80% de los costos operativos de este tipo de plantas, y un 30% del precio de venta del concentrado mineral. Por lo tanto, el objetivo principal del presente proyecto involucra la determinación de concentraciones de pulpa mineral, basadas en su caracterización reológica, minerológica y morfológica, en los procesos de molienda de una planta concentradora con la finalidad de reducir los costos energéticos asociados. Basado en los resultados de la referida caracterización, se procederá al desarrollo de modelos matemáticos de alta fidelidad que representarán el comportamiento fluidodinámico de la pulpa mineral, durante los procesos de transporte y molienda en los molinos de barras y bolas de la planta concentradora. Los resultados de las simulaciones numéricas obtenidos mediante los modelos desarrollados serán contrastados con ensayos experimentales realizados en una planta piloto de flujo continuo. Con el conjunto de resultados, numéricos y experimentales, se determinarán las concentraciones de pulpa mineral en función de sus propiedades reológicas que permitan reducir el consumo de energía en los procesos de molienda de las plantas concentradoras de mineral. En términos de impactos o beneficios, las concentraciones de pulpas minerales determinadas en este proyecto reducirán el consumo de energía en la molienda de minerales. La disminución en el consumo de energía originará beneficios sustanciales debido a que el consumo de energía en estas plantas concentradoras de mineral es significativo. Los referidos beneficios serán tanto económicos como ambientales para la sociedad en su conjunto. Los resultados numéricos y experimentales a ser obtenidos en este proyecto serán escalables para un centro minero en particular y/o otros centros mineros en el Perú, multiplicando de esta forma el impacto de estos resultados.

EVALUACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL DE LA GENERACIÓN Y EL USO DE ENERGÍA EN ESTACIONES ANTÁRTICAS

Evaluación energética y técnico-económica de la generación de energía eléctrica renovable con nuevas tecnologías fotovoltaicas en diferentes zonas climáticas del Perú.

Actualmente, el gobierno peruano está preparando una reforma de la política energética nacional que permita incrementar el porcentaje de energía renovable a la producción energética del país. El mercado ofrece múltiples productos comerciales de diferentes tecnologías fotovoltaicas (FV). Sin embargo, aún no existen estudios científicos sobre el verdadero comportamiento particular de cada una de estas en el país, considerando sus diversos climas. Cada año nuevas tecnologías de mayor eficiencia y menor costo entran al mercado FV. En este sentido, las universidades de las regiones de Lima (PUCP y UNI), Arequipa (UNSA), de Tacna (UNJBG) y de Amazonas (UNTRM) investigarán en conjunto el rendimiento energético, técnico- y socio-económico de sistemas de nuevas tecnologías FV. Este proyecto busca estudiarlas y evaluarlas bajo las condiciones climáticas en el lugar de estudio. Los estudios en aspectos de rendimiento energético también facilitarán la identificación de efectos de degradación. La investigación se realizará a nivel de sistema FV conectado a la red para estudios de rendimiento energético y de modelamiento para la predicción de la producción energética. Estos serán acompañados por estudios a nivel de módulos para la investigación de las propiedades fundamentales de las diferentes tecnologías y como son afectadas por las variables meteorológicas, Finalmente, a partir de los resultados energéticos, se realizará un estudio de los potenciales impactos técnico-socioeconómicos, así como de los beneficios medioambientales que generaría la intervención FV en el lugar de estudio con cada tecnología. Mediante las herramientas de simulación y análisis de datos que se desarrollen, se realizará una estimación de la energía eléctrica generada, así como un estudio de rentabilidad económica.

EXTENSIONISMO TECNOLÓGICO: POTENCIAR LOS SERVICIOS DE EXTENSIONISMO TECNOLÓGICO DEL LABORATORIO DE ENERGÍA DE LA PUCP EN EFICIENCIA ENERGÉTICA EN PROCESOS NO PRIMARIOS DE PRODUCCIÓN, APLICADOS AL SECTOR DE ALIMENTOS EN CONSERVA.

En este sector, el consumo de energía es uno de los factores más importantes en los costos de producción, pues involucran procesos térmicos y eléctricos como cocción, pasteurización, refrigeración, climatización que, en conjunto, en algunos casos, supera el 50% de los costos de producción. En este contexto, la eficiencia energética de estos procesos productivos, cobra vital importancia para incrementar la productividad y la competitividad de este sector industrial, especialmente en la MiPyMES. La labor del presente proyecto es responder a la necesidad de este grupo.

Extensionismo tecnológico: Potenciar los servicios de extensionismo tecnológico del laboratorio de Energía de la PUCP en Eficiencia energética en procesos primarios de producción aplicados al sector de alimentos en conserva.

Extensionismo Tecnológico celebrado bajo el contrato 303-INNOVATEPERU-ET-2017.

Identificación de precursores de hollín en procesos de combustión turbulenta por medio de modelamiento numérico para reducir el impacto del hollín en la salud y el medio ambiente.

Más del 80% de la energía utilizada por la humanidad proviene de procesos de combustión, los cuales están presentes en diversas áreas de la actividad humana, incluyendo las industrias minera, química, siderúrgica, de transporte, de cemento y vidrio, entre otras. En la atmósfera del área metropolitana de Lima y Callao, los niveles de hollín, uno de los principales contaminantes generados en procesos de combustión, superan los umbrales de protección. Esto implica que el desarrollo de medidas de control del nivel de hollín formado y de reducción de la contaminación asociada a este es vital. Así, el objetivo principal de este proyecto es identificar, en procesos de combustión turbulenta, por medio de modelamiento numérico basado en dinámica de fluidos computacional (CFD), las especies químicas precursoras de hollín, con la finalidad de reducir el impacto de este contaminante en la salud y el medio ambiente. En particular, procesos de combustión turbulenta en configuraciones de quemadores tipo ¿bluf-body¿, presentando situaciones desafiadoras como resultado de las fuertes interacciones entre turbulencia, reacción química y formación de hollín, serán estudiados. Modelos numéricos de alta fidelidad, como los basados en el (i) método de simulación de grandes escalas (LES) para turbulencia y el (ii) método de función densidad de probabilidad (PDF) transportada para combustión, serán desarrollados y utilizados. De los resultados obtenidos de las simulaciones numéricas realizadas, las especies químicas precursoras de hollín, responsables por el nivel de hollín formado en procesos de combustión turbulenta, serán identificadas. La identificación de estos precursores de hollín permitirá proponer diseños de sistemas de combustión más eficientes y con menor impacto en la salud y el medio ambiente. Los impactos de los resultados obtenidos a través del desarrollo del presente proyecto son así significativos, pues estos benefician a toda la población y a la sociedad en general.