Contactos, Revista de Educación en Ciencias e Ingeniería

Editorial

Rodolfo Vázquez Rodríguez, Gilberto Espinosa Paredes — vie, 13 dic 2024 00:00:00 -0600

Reactores nucleares modulares de Generación IV

Alejandría Denisse Pérez Valseca — vie, 13 dic 2024 00:00:00 -0600

Actualmente, el 80% de la energía del mundo se genera a partir del uso de sistemas basados en combustibles fósiles, produciendo grandes cantidades de emisiones a la atmósfera y contribuyendo desfavorablemente al Cambio Climático. A partir de 2015, con el Acuerdo de París, diversos países decidieron comprometerse a adoptar estrategias para trabajar por un futuro sostenible con bajas emisiones de carbono. Una estrategia para cumplir este objetivo es la Transición Energética, donde se propone migrar de fuentes convencionales de generación de energía a fuentes alternativas. En este sentido, la energía nuclear aspira a ser una gran alternativa dentro de la Transición Energética, ya que no produce emisiones contaminantes durante su operación, y los nuevos diseños tecnológicos, como los Pequeños Reactores Modulares y los reactores de Generación IV, permiten un cambio progresivo y accesible desde la matriz energética.

Comparación de la eficiencia térmica de un concentrador cilindro parabólico con distintas mezclas

Yuridiana Rocio Galindo Luna, Jesús Javier Luna Jaime, Jorge Ramos Sierra — vie, 13 dic 2024 00:00:00 -0600

El aprovechamiento de la energía solar se realiza mediante colectores solares, los cuales logran convertir radiación solar en energía eléctrica o en energía térmica. El colector cilindro parabólico es capaz de recolectar los rayos solares y redirigirlos a una línea focal, donde se encuentra el tubo receptor y en su interior, un fluido de trabajo el cual aumenta su nivel térmico. El agua es el fluido más utilizado sin embargo, presenta limitantes que disminuyen la eficiencia térmica del sistema. Por tal motivo se propone el uso de la mezcla agua-etilenglicol al 5 % de etilenglicol como fluido de trabajo, con el objetivo de aumentar la eficiencia térmica del concentrador. Se evaluaron experimentalmente ambos fluidos de trabajo agua y agua-etilenglicol, en condiciones climáticas similares durante el mes de abril con irradiancia de 598.45 W/m2 y 603.09 W/m2 respectivamente, de acuerdo con los resultados obtenidos la mezcla H2O-C2H6O2 logró incrementar en 1.23 % la eficiencia térmica en comparación con el agua.

El Huracán Otis y el Cambio Climático

Claudia Rojas Serna — vie, 13 dic 2024 00:00:00 -0600

Otis, un huracán devastador que nadie parece haber visto venir, que, en 24 horas, pasó de tormenta tropical a huracán. Otis estaba a sólo 90 km de la costa cuando se mencionó su terrible peligro en los boletines de alerta. ¿Cómo se puede explicar un escenario así? El huracán Otis sorprendió por su intensidad sin precedentes, alcanzando la máxima categoría. Al mediodía del martes 24 de octubre de 2023, Otis seguía siendo sólo una tormenta tropical. Soplaban fuertes vientos frente a las costas de México, registrándose rachas de algo más de 100 km/h. A primera vista, nada de qué preocuparse. Pero esto cambió de la noche a la mañana. A medida que se acercaba a la costa, Otis no se debilitó, sino que aumentó su fuerza. Inesperadamente, impactó Acapulco con vientos de más de 265 km/h. La intensidad de este huracán está relacionada con la temperatura del océano Pacífico, particularmente, en las costas de Acapulco, en el Estado de Guerrero. Los informes del Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC) son fundamentales para analizar este evento hidrometeorológico extremo y su relación con el cambio climático.

La Ingeniería Química y su papel en el Desarrollo Sostenible y la Economía Circular

Ariadna A. Morales Pérez, Carlos O. Castillo Araiza — vie, 13 dic 2024 00:00:00 -0600

La Ingeniería Química se posiciona como una disciplina esencial en los próximos años para diseñar procesos bajo una concepción multiescala e interdisciplinaria y siguiendo un modelo de Desarrollo Sostenible (DS) en términos económicos, ambientales, energéticos y sociales. El presente artículo de divulgación tiene como objetivo elucidar la importancia de la Ingeniería Química en el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) aplicando los principios tanto de la química verde como de la economía circular. A lo largo de este artículo se presenta de manera breve qué es la Ingeniería Química, se describe su historia y sus paradigmas desde su origen en el siglo XIX, además se hace énfasis en líneas y temas de investigación en el Área de Ingeniería Química (AIQ) en la Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Iztapalapa (UAM-I). En el AIQ se desarrollan temas de investigación tan relevantes como la producción de biocombustibles, el almacenamiento y la transformación de CO2, el tratamiento de contaminantes presentes en agua, la producción de vectores energéticos, el almacenamiento de energía renovable, entre otros. Se hace énfasis en la investigación que se desarrolla en dos de sus laboratorios: el Laboratorio de Análisis del Agua (LANA) y el Laboratorio de Ingeniería de Reactores Catalíticos (LIRC). Finalmente, se presentan las perspectivas en términos de los desafíos que tiene la Ingeniería Química en los próximos años, donde es necesario diseñar procesos químicos y biológicos siguiendo los principios de la química verde bajo un modelo de economía circular encaminados a dar cumplimiento a los ODS

Acondicionamiento de luz a través de materiales luminiscentes

vie, 13 dic 2024 00:00:00 -0600

La luz es energía y debido a este hecho puede ser transformada en distintas manifestaciones útiles de ésta como térmica y eléctrica. Sin embargo, otra posibilidad es la transformación de luz en luz. En este sentido, los materiales luminiscentes inorgánicos son de primera importancia pues a través de ellos la luz puede adecuarse a fines específicos. Entre las aplicaciones de interés están la producción de luz artificial a base de un LED y un material luminiscente y la conversión descendente para incrementar la eficiencia de una celda solar fotovoltaica de silicio cristalino.

Sistema fotocatalítico solar integrado con colectores CPC para la degradación de contaminantes recalcitrantes en aguas residuales

Elizabeth Rojas García, Richard S. Ruiz Martínez — vie, 13 dic 2024 00:00:00 -0600

Se presenta a la fotocatálisis solar como una potencial aplicación al tratamiento de aguas contaminadas con residuos orgánicos cuya degradación se dificulta por medios convencionales de tratamiento. Para ello, se destacan tanto las características de la fotocatálisis para degradar sustancias contaminantes como también las del diseño de un reactor fotocatalítico que emplea superficies reflejantes para concentrar la radiación solar en el reactor. Finalmente, basados en la experiencia de planta piloto de la degradación de un colorante de uso industrial, se discute la potencialidad de esta tecnología para degradar compuestos recalcitrantes en aguas residuales.

De Leibniz a los reactores nucleares

Carlos Antonio Cruz López — vie, 13 dic 2024 00:00:00 -0600

El cálculo fraccional puede ser entendido como una generalización de los conceptos clásicos de derivadas e integrales, que proporciona una nueva interpretación a fenómenos físicos bastante conocidos. Su desarrollo puede rastrearse a la correspondencia epistolar entre Gottfried Leibniz y Guillaume de l’Hôpital, en el siglo XVII, pero sus aplicaciones formales comenzaron en las últimas décadas de la era actual. De forma particular hay importantes aplicaciones del cálculo fraccional en el campo de la ingeniería nuclear, que mejoran los modelos clásicos y desarrollan una descripción más realista de los procesos energéticos que tienen lugar en un reactor nuclear. En el presente artículo de divulgación científica, se proporciona una introducción amigable al significado y al concepto de cálculo fraccional, donde las principales ideas y la motivación del desarrollo de este campo son analizadas. Adicionalmente, se lleva a cabo una breve discusión sobre la importancia de esta teoría en el campo de la ingeniería nuclear, centrándonos en la reformulación de ecuaciones de balance de masa.

Gestión y Manejo del Agua en Grandes Ciudades

vie, 13 dic 2024 00:00:00 -0600

Se presenta una revisión general de los conceptos de gestión y manejo del agua, así como los retos por contender en las grandes ciudades. Se describen las contribuciones de investigación por el Grupo de Ingeniería Hidrológica (GIH) del Departamento de Ingeniería de Procesos e Hidráulica de la UAM-Iztapalapa, en cuanto a la gestión y manejo del recurso hídrico. Asimismo, se enfatizan las perspectivas de las temáticas de investigación y lo que está desarrollando el GIH en relación con la gestión y manejo del agua.

Estimación del tiempo de duración de reservas probadas de energía fósil y potencial de la energía solar

vie, 13 dic 2024 00:00:00 -0600

En este análisis se muestran las reservas probadas y probables de energía convencional, así como sus tiempos probables de duración para un consumo que tiende a crecer con el tiempo. Se contrasta la magnitud del recurso energético con el que se obtendría si el hombre usara masivamente las fuentes de energía solar, y se infiere el tiempo de duración de esos recursos en comparación con el de los recursos convencionales. De ese escenario, se aprecian notables diferencias, por lo que el desarrollo de las tecnologías energéticas renovables es un aliciente importante, por ello el estudio e impulso constante de ellas permitirán a corto plazo una real transición energética que la sociedad merece. Un ejemplo es la llamada tecnología agro-voltaica, que está en proceso de optimización, que permite, por un lado, la generación de electricidad y en la misma área de suelo, permite realizar cierta producción agrícola. Ello hará más fácil encontrar, un menor periodo de recuperación de la inversión, que conducirá a un más bajo costo nivelado de la energía de estas alternativas.

Termovalorización de desechos municipales en reactores químicos

vie, 13 dic 2024 00:00:00 -0600

Se reseña el proceso de termovalorización de desechos agrícolas y municipales para la generación de energía útil en reactores químicos de carbonización y gasificación, con perspectiva que incluye: (i) el contexto nacional e internacional, (ii) la recientemente arrancada planta de termovalorización de la Cd. De México y (ii) el conocimiento asimilado y generado en la investigación en ciencias de la ingeniería de un grupo interdisciplinario de estudiantes y profesores de posgrados en Ingeniería Química de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) y en Ingeniería Eléctrica-Control de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).