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MIGUEL ANGEL CATAÑO SANCHEZ

MIGUEL ANGEL CATAÑO SANCHEZ

MIGUEL ANGEL CATAÑO SANCHEZ

Máster Universitario en Automática y Robótica, UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CATALUNYA

Ingeniero Electrónico
DOCENTE ORDINARIO - ASOCIADO
Docente a tiempo completo (DTC)
Departamento Académico de Ingeniería - Sección Electricidad y Electrónica

Investigaciones

Se encontraron 10 investigaciones en el año 2018

2018 - 2022

Desarrollo de un proceso tecnológico de conversión de los residuos de cosecha de caña de azúcar en bio-carbones y su empleo como combustible y agente reductor en la producción de pellets de hierro esponja.

Se propone como trabajo desarrollar un proceso tecnológico que utilice dos materiales que en el Perú son considerados carentes de valor: residuos de cosecha de la caña de azúcar (RAC) y finos de hierro (FH) y los convierta en un pellet autoreductor para su empleo en el proceso de producción de hierro esponja en hornos rotatorios. Los RAC luego de ser caracterizados serán transformados en un biocarbón mediante un proceso de lavado y pirolisis lenta. El producto obtenido servirá para sustituir parcialmente al carbón de coque en el proceso de reducción pues suministrará calor y actuará como agente reductor. Para transformar los RAC en un biocarbón que reuna las condiciones que exige el proceso de reducción (bajo azufre y alto carbono fijo), los Rac serán lavados así se reducirá el cloro, azufre y metales alcalinos. Se optimizará el proceso aplicando distintas condiciones de lavado: tiempo, relación agua/RAC y grado de agitación. El incremento del carbono fijo a valores superiores a 65% se realizará en un horno de mufla y se trabajará a 500°C y 700°C. Luego, se desarrollarán los pellets autoreductores con finos de hierro, biocarbón, un aglomerante y un aditivo, las proporciones de estos componentes serán determinadas de acuerdo a la reactividad necesaria del proceso. La performance de los pellets auto-reductores para la producción de pellets de hierro esponja será evaluada simulando las condiciones de operación de un horno de reducción rotatorio en un horno de mufla. El proceso contribuirá a la reducción del uso del carbón en la producción de hierro y con ello a la reducción de gases de efecto invernadero (GEI). Además, contribuirá a reducir la contaminación que ocasionan la quema de los RAC en los campos de cultivo así como la acumulación de los finos de hierro generados en las acerías.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
2018 - 2022

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.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CITE ENERGIA - Silicon Technology - LABORATORIO CITE energIA (Financiadora)
  • CONCYTEC - FONDECYT (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD DE JAEN - Centro de Estudios Avanzados en Energÿ¿ÿ-a y Medio Ambiente (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA - Centro De EnergIas Renovables (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE JULIACA - Escuela de Ingenieria en Energias Renovables (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN - Escuela Profesional de FIsica (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMAN - Centro de EnergIas Renovables Tacna (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD NACIONAL TORIBIO RODRIGUEZ DE MENDOZA DE AMAZONAS - Facultad de IngenierIa Civil y Ambiental (Financiadora)
2018 - 2022

Sistema de procesamiento de imágenes adaptable y de alta velocidad para clasificar papa andina

El presente proyecto trata del desarrollo e implementación de un sistema de procesamiento de imágenes de alta velocidad para clasificar papa andina por calidades utilizando aprendizaje para la adaptación del sistema a nuevas variedades de papa y mejorar de la exactitud del procesamiento de imágenes. Se utilizarán pre-procesamiento y extracción de características de las imágenes para luego clasificar la papa con una Redes Neuronal Perceptrón Multicapa. Esta clasificación será por tamaño, forma y defectos. También se utilizará una Red Neuronal Convolucional para detectar enfermedades en la papa. El sistema será de fácil entrenamiento, donde el especialista sea en papas y no en informática, electrónica o mecatrónica. Este sistema de aprendizaje automático permitirá, incluso, ir mejorando el aprendizaje aun cuando el sistema está en operación. El sistema constará de: 1) un sistema mecatrónico de alta velocidad de toma de imágenes de la papa por caída libre o vuelo, 2) un sistema mecánico que a la salida del subsistema 1, desvíe la papa a compartimentos de acuerdo a su clasificación, 3) un sistema de procesamiento de las imágenes de alta velocidad que clasifique la papa por calidades, 4) un sistema HMI para la interacción del entrenador y el sistema de entrenamiento.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CITE de la papa - Investigación (Financiadora)
  • CONCYTEC - fondecyt (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
2018 - 2020

Desarrollo de un proceso tecnológico de conversión de los residuos de cosecha de caña de azúcar en bio-carbones y su empleo como combustible y agente reductor en la producción de pellets de hierro esponja.

Se propone como trabajo desarrollar un proceso tecnológico que utilice dos materiales que en el Perú son considerados carentes de valor: residuos de cosecha de la caña de azúcar (RAC) y finos de hierro (FH) y los convierta en un pellet autorreductor para su empleo en el proceso de producción de hierro esponja en hornos rotatorios. Los RAC luego de ser caracterizados serán transformados en un biocarbón mediante un proceso de lavado y pirolisis lenta. El producto obtenido servirá para sustituir parcialmente al carbón de coque en el proceso de reducción pues suministrará calor y actuará como agente reductor. Para transformar los RAC en un biocarbón que reuna las condiciones que exige el proceso de reducción (bajo azufre y alto carbono fijo), los Rac serán lavados así se reducirá el cloro, azufre y metales alcalinos. Se optimizará el proceso aplicando distintas condiciones de lavado: tiempo, relación agua/RAC y grado de agitación. El incremento del carbono fijo a valores superiores a 65% se realizará en un horno de mufla y se trabajará a 500°C y 700°C. Luego, se desarrollarán los pellets autoreductores con finos de hierro, biocarbón, un aglomerante y un aditivo, las proporciones de estos componentes serán determinadas de acuerdo a la reactividad necesaria del proceso. La performance de los pellets auto-reductores para la producción de pellets de hierro esponja será evaluada simulando las condiciones de operación de un horno de reducción rotatorio en un horno de mufla. El proceso contribuirá a la reducción del uso del carbón en la producción de hierro y con ello a la reducción de gases de efecto invernadero (GEI). Además, contribuirá a reducir la contaminación que ocasionan la quema de los RAC en los campos de cultivo así como la acumulación de los finos de hierro generados en las acerías.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • Direccion General de la Investigacion - PUCP - VRI (Financiadora)
  • Facultad de Ciencias e Ingenieria - Pontificia Universidad Catolica del Perú - FCI (Financiadora)
2017 - 2019

Diseño y fabricación de un equipo de volumen constante e implementación de un sistema electrónico de inyección de combustible para evaluar los efectos de la concentración de oxígeno en altura y la calidad del combustible local sobre los procesos de i

Se diseñará y fabricará un equipo de volumen constante y se implementará un sistema electrónico de inyección de combustible diesel para estudiar los procesos de inyección, combustión y emisiones que ocurren en motores de aplicaciones móviles y estacionarias. El equipo de volumen constante y el sistema de inyección permitirán identificar los principales efectos ocasionados por el combustible local y por las condiciones de operación en altitud, sobre las características del spray diesel en el interior de las cámaras de combustión. Basado en fundamentos de termo-fluidos y resistencia de materiales, el diseño del equipo de volumen constante contemplará los respectivos cálculos analíticos, la selección de componentes mecánicos y las simulaciones de fluido-dinámica y de cargas mecánicas para aportar la información necesaria en la fabricación. Asimismo, el diseño tendrá en cuenta las diferentes aplicaciones previstas, tales como el uso de técnicas avanzadas de diagnóstico óptico en combustión; para ello, se diseñaran amplias ventanas de cristal que se encontraran ubicadas en las paredes laterales del equipo. El sistema de inyección electrónico será integrado a partir de sensores y actuadores automotrices y un microcontrolador de programación abierta; de este modo, se podrá controlar y estudiar la contribución de diversas estrategias (variación de presión de inyección, duración del tiempo de energización, inyección múltiple) sobre el desarrollo del spray combustible. En definitiva, el equipo y sistema a implementarse contribuirán a esclarecer algunas tendencias presentes en los resultados de estudios relacionados a las líneas de investigación (eficiencia energética, combustibles, combustión, altitud y emisiones) que viene desarrollando el grupo proponente. Asimismo, las investigaciones derivadas del uso de este desarrollo tecnológico permitirán la integración y colaboración de estudios junto a la Red Internacional de Combustión en Motores.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
2016 - 2018

Diseño e implementación de un sistema automatizado para ensamblaje de fólderes en la línea de producción de la empresa Plásticos Ramos SRL

Los problemas originados por la intervención manual total en las operaciones de ensamblaje de fólderes en la empresa serán solucionados mediante el desarrollo, fabricación e implementación de un prototipo en la línea de producción que desarrolle de manera automática cada una de las operaciones de ensamblaje y sellado de fólderes. Ello permitirá alcanzar mejores niveles de productividad y que, al mismo tiempo, den paso a la reducción de costos de producción así como el logro de niveles más altos de estandarización, presentación y calidad. Asimismo, permitirá adaptar el proceso debido a su flexibilidad para desarrollar nuevas presentaciones en función a las necesidades del mercado.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • INNOVATEPERU - PITEI - eSTADO (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
2016 - 2018

Sistema Automatizado para Clasificacion y Seleccion de Mangos

El objetivo es la implementación de un sistema automatizado para clasificación de mangos por peso, volumen, color y defecto, lo que permitirá mejorar la estandarización del mango y cumplir con normativas internacionales. El sistema permitirá aumentar la selectividad del producto utilizando cámaras y sensores de peso. Con un software personalizado se podrán tener valores estadísticos de producción, nivel de ataque de la mosca de la fruta, enfermedades, o daño físico. El desarrollo involucra dispositivos electromecánicos. Consta de dos líneas de entrada para el ingreso de los mangos individualmente hacia cada rodillo, luego el mango se transporta hacia el módulo de visión donde se gira la fruta, y la cámara capturar el 100% su superficie. Saliendo del módulo de visión, los rodillos se detendrán para permitir la clasificación de los mangos por peso mediante sensores de carga. Se mantendrá identificada la ubicación de cada mango para enviarlos por características a las salidas de empaque.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • INNOVATEPERU - PITEI - eSTADO (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
2016 - 2018

Sistema de ahorro de combustible diesel por sustitución de gas natural hasta el 85% para motores industriales

El proyecto propone el desarrollo de un kit de conversión de motores diésel a Gas Natural. Su uso permitirá ahorros en costo energético al sector Agroindustrial, Manufactura, Construcción, Minería, Energía, entre otras que se apoyan en el uso de motores y generadores diésel. Además del ahorro su aplicación permitirá reducir la contaminación que se genera en sistemas convencionales. El proyecto fué ejecutado por la PUCP e ITTSE (spin-off de la PUCP).

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - '-' (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - '-' (Financiadora)