Evaluación técnico-económica de cinco tecnologías para remoción de arsénico

César Calderón Mólgora Flor Cruz Sofía Garrido Hoyos Silvia Gelover Santiago RAUL LOPEZ CORZO ALEJANDRA MARTIN DOMINGUEZ SARA PEREZ CASTREJON María Laura Quezada Jiménez María de Lourdes Rivera Huerta (2010, [Documento de trabajo])

Debido a la intensa actividad económica de la Comarca Lagunera, y al consecuente crecimiento poblacional, el acuífero granular que es la principal fuente de abastecimiento de la región, ha sido sometido a una fuerte presión hídrica que se ha traducido en el abatimiento de los niveles piezométricos y en el deterioro de la calidad del agua, principalmente por al aumento en la concentración de arsénico. Las autoridades locales, conscientes de los riesgos a la salud humana asociados con el arsénico, han llevado a cabo acciones encaminadas a disminuir la exposición de los habitantes al arsénico, como por ejemplo la clausura de pozos cuya concentración de arsénico supera el nivel máximo permisible, o bien la instalación de pequeñas unidades de ósmosis inversa para llenado de garrafones. Sin embargo, dado el incremento en la demanda de agua y su baja disponibilidad, ha sido necesario buscar alternativas tecnológicas que permitan aprovechar las fuentes existentes en la región y entregar a los usuarios agua en cantidad y calidad suficiente. Por lo anterior, el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua realizó un estudio comparativo de cinco tecnologías comúnmente utilizadas para remoción de arsénico: nanofiltración, coagulación-floculación convencional, electrocoagulación, adsorción en medios específicos (sorb 33 o equivalente) y deionización capacitiva.

Contaminación del agua Remoción de arsénico Nanofiltración Coagulación-Floculación Electrocoagulación Adsorción Deionización INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Data for the synthesis, characterization, and use of xerogels as adsorbents for the removal of fluoride and bromide in aqueous phase

NAHUM ANDRES MEDELLIN CASTILLO ELIZABETH DIANE ISAACS PAEZ Liliana Giraldo Gutiérrez JUAN CARLOS MORENO-PIRAJAN ITZIA RODRIGUEZ MENDEZ SIMON YOBANNY REYES LOPEZ JAIME REYES HERNANDEZ SONIA JUDITH SEGOVIA SANDOVAL (2022, [Artículo])

"Groundwater with high fluoride concentrations has been recognized as one of the serious concerns worldwide. Besides, the fluoride released into the groundwater by slow dissolution of fluoride-containing rocks, various industries also contribute to fluoride pollution [1]. Excess intake of fluoride leads to various health problems such as dental and skeletal fluorosis, cancer, infertility, brain damage, thyroid diseases, etc. [2]. On the other hand, bromide is naturally present in surface and groundwater sources. However, during the chlorination process, bromide can be oxidized to HOBr, which can react with natural organic matter in water to form brominated organic disinfection byproducts, which are very harmful to human health [3]. Among various methods for water treatment, the adsorption process has been widely used and seems to be an efficient and attractive method for the removal of many contaminants in water, such as anions, in terms of cost, simplicity of design, and operation [4,5]. In the past years, xerogels and carbon xerogels, a new type of adsorbents, which are synthesized by the sol-gel polycondensation of resorcinol and formaldehyde, have gained attention due to their moldable texture and chemical properties [6]. Moreover, melamine addition in resorcinol and formaldehyde xerogels adds basic groups on its surface, favouring Lewis acid-base interactions between xerogels and other components by adsorption [7]. In this data article, the synthesis of three resorcinolformaldehyde (R/F) xerogels with an increasing amount of melamine (M) was carried out by colloidal polymerization (molar ratios of M/R = 0.5, M/R = 1.0, and M/R = 2.0). Additionally, samples of M/R = 0.5 xerogel were carbonized at 400, 450, and 550 degrees C under an inert atmosphere to increase their specific area. Organic and carbon xerogels obtained were characterized by FTIR, TGA, SEM, Physisorption of N 2, and the pH at the point of zero charge (pH PZC). All organic xerogels were also tested as adsorbents on the removal of fluoride and bromide ions from aqueous phase. The Freundlich, Langmuir, and Radke-Prausnitz isotherm models were applied to interpret the experimental data from adsorption equilibrium. Additionally, the data of the mass of the xerogel needed to remove fluoride and bromide from groundwater and fulfill the maximum concentration levels are also included."

Xerogels Melamine Colloidal polymerization Fluoride and bromide ions Adsorption BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA

CLÚSTERES LUMINISCENTES DE PLATA CONFINADOS EN ZEOLITAS PARA BIOSENSADO

Cecilia García-Guzmán (2021, [Tesis de maestría])

"Se propone un sistema de biosensado basado en la detección de anticuerpos IgG marcados con fluoresceína-5-isotiocianato (FITC) mediante emisión de clústeres de plata sintetizados dentro de zeolitas (FAUX Ag6) impregnadas con diferentes aminas: polietilenimina (PEI) ramificada, tetraetilenepentamina (TEPA) y dietilenetriamina (DETA). Se caracterizaron y compararon estas partículas funcionalizadas y se bioconjugaron con anticuerpos anti IgG. Finalmente se evaluó la detección de anticuerpos IgG-FITC en concentraciones menores a 10 ng/mL. Demostrando así, como prueba de concepto, un sistema de biosensado innovador, sensible y específico que permite la detección del analito en pocos minutos."

Zeolitas Biosensado Clústeres luminiscentes INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA BIOQUÍMICA INGENIERÍA BIOQUÍMICA INGENIERÍA BIOQUÍMICA

Estudio de las heterouniones p-n de CoFe2O4/Cu2O y NiFe2O4/Cu2O para la producción de hidrógeno mediante la separación fotocatalítica de la molécula de agua.

Jorge Luis Domínguez Arvizu (2022, [Tesis de doctorado])

A la fecha, la síntesis de materiales activos bajo luz visible para la producción de

hidrógeno mediante la separación fotocatalítica de la molécula de agua, es uno de los retos en la

fotocatálisis con potencial para futuras aplicaciones como los reactores fotocatalíticos con

energía solar o celdas foto electroquímicas. De esta manera, la síntesis de heterouniones es una

alternativa para mejorar las propiedades electrónicas de los materiales semiconductores con la

finalidad de obtener mayores producciones de hidrógeno con luz solar en comparación con los

materiales en fase pura. En el presente trabajo de tesis, se llevó a cabo la generación de

heterouniones de CoFe2O4/Cu2O y NiFe2O4/Cu2O mediante el método de impregnación variando

la proporción en masa del Cu2O desde 25 al 75 %, mientras que los materiales prístinos CoFe2O4

y NiFe2O4 fueron sintetizados con el método de Pechini y el Cu2O mediante la reacción de

Benedict. Los materiales prístinos y las heterouniones fueron caracterizadas por las técnicas de

XRD, TGA, MEB, MET, BET, XPS, UPS y UV-Vis. Se midieron los portadores de carga de

todos los materiales mediante efecto Hall y sus coeficientes de absorción y dispersión mediante

espectroscopia UV-Visible y un modelo denominado modelo de seis flujos. Finalmente, la

actividad fotocatalítica para la producción de hidrógeno se evaluó mediante cromatografía de

gases por un periodo de 8 horas y se tomó una lectura final a las 24 horas encontrando que las

heterouniones mejoraron su actividad fotocatalítica considerablemente con respecto de los

materiales prístinos y que los portadores de carga y el coeficiente de absorción de los materiales

está directamente relacionado con la producción de hidrógeno.

hidrógeno separación fotocatalítica BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA OTRAS ESPECIALIDADES QUÍMICAS OTRAS OTRAS

Optimización de crimpado en amortiguadores neumáticos por medio de parámetros de diseño usando análisis de elemento finito y método de Taguchi

Javier Acosta Ugalde (2023, [Artículo])

Este trabajo estudia el efecto de los parámetros de diseño que son controlables dentro del proceso de crimpado de amortiguadores neumáticos. Se estudia el efecto en la perdida de presión superficial (PPS) utilizando herramientas de Análisis de Elemento Finito (FEM) y Diseño de Experimentos por medio del método de Taguchi. El objetivo es identificar que niveles de los parámetros minimizan la perdida de presión superficial debido a la disminución de temperatura máxima esperada, al tiempo de robustecer el producto al ser menos sensibles a los factores de ruido. Se consideran tres componentes responsables de la eficiencia en la presión superficial resultante del proceso de crimpado: Anillo de soporte, Anillo de crimpado, y Superficie de crimpado. La variación en la presión superficial y en la perdida de presión superficial dentro de un mismo producto se debe a las propiedades mecánicas de los materiales de estos componentes. Debido a la función que desempeñan los anillos de crimpado y de soporte al ser los responsables de retener la presión en la zona de crimpado, y a las propiedades mecánicas de sus materiales debido a la deformación en frio, este estudio considera como factores de ruido los limites superior e inferior de sus límites de cedencia elástica (Rp0.2), dando como resultado cuatro factores de ruido de acuerdo con sus combinaciones.

Agradecimientos: Se agradece a la empresa Vibracoustic SE, Unidad de negocio de Amortiguadores Neumáticos, por el apoyo técnico para la realización de este proyecto.

Crimpado Analisis de elemento finito Diseño de experimentos Método de Taguchi Presión superficial Límite de cedencia Robusto INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

In-service weld repair by direct deposition: numerical simulation and experimental validation

LUIS DANTE MELENDEZ MORALES Jose Jorge Ruiz Mondragon MARICRUZ HERNANDEZ HERNANDEZ (2023, [Artículo])

In-Service Welding is a technological process for which interconnection and repair of pipelines can be made while they are in operation, before making it two main risks need to be assessed: hydrogen cracking and burn-through. Current simulations and validations assess these risks independently, but due to its interdependence these risks need to be assessed in conjunction. A repair method not normally used, but with high potential due to its simplicity and versatility is the direct deposition of weld. In the present research, a fluid-thermo-mechanical coupled simulation and validation were done of an in-service welding repair by direct deposition on a flowing pressurized pipe having an internal defect. The results demonstrated the effectiveness of using this repair method to restore the mechanical strength of pipelines. Surface, sub-surface, and volumetric non-destructive examinations evidenced no cracking immediately to finish the repair and delayed. Temperature tendency curves showed good approximations having a maximum difference of 5.09 % between numerical and experimental. Perimeter deformation along the pipe length between numerical and experimental results displayed a similar behaviour with a significant difference in the numerical values attributed to the lack of input data for weld properties. The structural analysis performed in this study used the approach of the risk of burn-through under internal pressure determined by the occurrence of localized radial bulging. Numerical results indicated no relevant plastic strain occurs. Is strongly recommended that thermal analysis assessments using the actual defect morphology would be performed, not only considering the remaining thickness of the pipe.

Declaration of Competing Interest: The authors declare that they have no known competing financial interests or personal relationships that could have appeared to influence the work reported in this paper.

Acknowledgements: The authors gratefully acknowledge to Petropipe de Mexico for technical support, materials and equipment needed for the experimental validation. The first author wants also to acknowledge to CONAHCYT (Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías), for the post-graduate scholarship received.

In-service welding Burn-through Hydrogen cracking Weld repair INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Presión hidrodinámica en tanques de almacenamiento producida por aceleración horizontal

ALDO IVAN RAMIREZ OROZCO (1996, [Artículo])

Almacenar agua en forma segura, a la vez que se le proporciona cierta carga, son actividades indispensables para el desarrollo de un grupo de individuos. En este trabajo se presenta una solución simplificada, basada en los estudios de G. W. Housner, para obtener expresiones explícitas destinadas a la distribución de presiones y a las fuerzas de presión total, producidas por aceleración horizontal y ejercidas sobre las paredes y el fondo de tanques superficiales, tanto rectangulares como cilíndricos (doblemente simétricos). Se muestra, además, una metodología para el análisis hidrodinámico de tanques de almacenamiento elevados. Las expresiones obtenidas, de fácil aplicación, son particularmente importantes para los ingenieros civiles interesados en el análisis hidrodinámico de tanques de almacenamiento sujetos a aceleraciones horizontales, principalmente para el pre-dimensionamiento de este tipo de estructuras.

Presión hidrodinámica Tanques de almacenamiento Análisis sísmico INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Emotions and social representations of distance education in university students from Chihuahua during the Covid-19 pandemic

Alejandro Mendoza Abraham Sifuentes (2024, [Artículo, Artículo])

This article analyzes the social representations that university students developed during the period of confinement due to the COVID-19 pandemic, particularly regarding their decision to continue their studies despite the challenges posed by the closure of educational institutions. The study is based on the situation in the northwest region of Chihuahua, encompassing at least 10 municipalities. This study utilized a mixed descriptive research approach, involving a survey comprising 69 items. The survey was conducted in the spring of 2021 among 313 students from five different academic programs within the Multidisciplinary Division of the UACJ in Nuevo Casas Grandes. Findings revealed that students, during the pandemic, had negative experiences with long distance education, primarily due to issues such as emotional management, time management skills, and poor technological access. These challenges resulted in negative emotions, although students did not perceive a decline in academic performance or disruptions in interactions with teachers or peers.

educación superior confinamiento representaciones sociales experiencias HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA higher education confinement social representations experiences

Simulación y validación de la reparación de ductos en servicio por la deposición directa de soldadura

LUIS DANTE MELENDEZ MORALES (2023, [Tesis de doctorado])

El transporte de hidrocarburos por ductos enterrados es la forma más segura, confiable y económica para su suministro, estos pueden extenderse grandes longitudes territoriales e inclusive atravesar países con tal de satisfacer la demanda energética. No obstante, los ductos pueden sufrir daños provocados por el ambiente, su operación o bien provocados por terceros, siendo necesario que sean intervenidos reemplazando las secciones dañadas. Las regulaciones nacionales y tratados internacionales desalientan la liberación de grandes cantidades de gas natural a la atmósfera, por demás de que un paro de suministro conlleva a desabasto energético, multas y a costosas operaciones asociadas con la rehabilitación del ducto, forzando a soldar envolventes y accesorios sin detener la operación de los ductos, esto se conoce como “soldadura en servicio”. La soldadura en servicio es un proceso tecnológico, por el cual se puede efectuar la interconexión y la reparación de ductos mientras están en operación, previo a realizar estas actividades, se requiere que dos riesgos sean evaluados: agrietamiento por hidrógeno y quemada pasante. Las simulaciones actuales y validaciones evalúan estos riesgos de forma independiente, pero debido a su interdependencia estos riesgos deben evaluarse en conjunto. Un método de reparación que no es normalmente empleado, pero con un alto potencial debido a su simplicidad y versatilidad, es la deposición directa de soldadura. En la presente investigación, se realizó una simulación numérica fluido-termo-mecánica acoplada con validación experimental, de la reparación de un tubo con flujo presurizado conteniendo un defecto interno por la deposición directa de soldadura. Por medio de la cual, es posible predecir el comportamiento estructural del ducto mientras se realiza la reparación.

La simulación numérica se efectuó con el apoyo del software ANSYS versión académica 22R2, siendo esta una herramienta de última generación capaz de contribuir en la predicción de mecanismos complejos como lo es la soldadura en servicio, incrementando con ello la seguridad y confiabilidad de estas operaciones. Cabe hacer mención, que la regulación nacional prohíbe la reparación de defectos internos por la deposición directa de soldadura, esto se debe principalmente a la falta de investigaciones validadas que respalden su viabilidad. Los resultados demostraron la efectividad de emplear este método de reparación para restaurar la resistencia mecánica de los ductos. Las inspecciones por pruebas no destructivas superficiales, subsuperficiales y volumétricas, evidenciaron que no ocurrió agrietamiento inmediatamente al finalizar la reparación y retardada (posterior a por lo menos 12 horas después de haberse finalizada la reparación, tiempo suficiente para permitir la difusión de hidrógeno atómico a hidrógeno molecular). Las curvas de tendencia de temperatura mostraron buena aproximación teniéndose una diferencia máxima de 5.09% entre los resultados numéricos y experimental. Los resultados numéricos y experimentales de la deformación perimetral a lo largo de la longitud de la tubería mostraron un comportamiento similar con una diferencia significativa del 17.7% entre los valores numéricos atribuidos a la falta de información de entrada para las propiedades de la soldadura. El análisis estructural efectuado en este estudio emplea la estimación del riesgo de quemada pasante bajo presión interna, determinado por la ocurrencia de abultamiento radial localizado. Los resultados numéricos indican que no ocurre deformación plástica relevante. Se hace una fuerte recomendación para que las evaluaciones de análisis térmico empleen la morfología actual del defecto y no solo consideren el espesor remanente del tubo. De acuerdo con la revisión bibliográfica realizada y recientemente publicada, este tipo de simulación numérica acoplada con validación experimental de la reparación de ductos en servicio por deposición directa de soldadura para la reparación de defectos internos contemplando la prevención de quemada pasante y agrietamiento por hidrógeno no ha sido realizada con anterioridad.

Hydrocarbon transportation by buried pipelines is the safest, most reliable, and economical way for its supply; these can extend long territorial distances and even cross countries with the purpose of satisfying the energy demand. However, the pipelines can suffer damages caused by their environment, their operation, or provoked by third parties, making necessary interventions to replace the damaged sections. National regulations and international agreements discourage the release of large quantities of natural gas into the atmosphere; moreover, a stop in its supply entails an energetic shortage, fines, and expensive operations associated with the pipeline rehabilitation, forcing to weld sleeves and fittings without stop the pipeline operation, this is known as “In-Service Welding”. In-Service welding is a technological process for which interconnection and repair of pipelines can be made while they are in operation; before making it, two main risks need to be assessed: hydrogen cracking and burn-through. Current simulations and validations assess these risks independently, but due to their interdependence, these risks need to be assessed in conjunction. A repair method not normally used but with high potential due to its simplicity and versatility is the direct deposition of the weld. In the present research, a fluid-thermo-mechanical coupled numerical simulation with experimental validation was done of a repair on a pipe with pressurized flow having an internal defect by direct deposition of the weld. It is possible predict the structural behavior of a pipeline while the reparation is performed.

The numerical simulation was done with the support of ANSYS software academic version 22R2, the latest generation tool able to contribute to the prediction of complex mechanisms, as is in-service welding, increasing the security and confidence of these operations. It is worth mentioning that national regulation forbids the reparation of internal defects for direct deposition of the weld; the main reason is the lack of validated investigations supporting its viability. The results demonstrated the effectiveness of using this repair method to restore the mechanical strength of pipelines. Surface, sub-surface, and volumetric non-destructive inspections evidenced no cracking immediately to finish the repair and delayed (after at least 12 hours of having finished the repair, time enough to allow the hydrogen diffusion from atomic hydrogen to molecular hydrogen). Temperature tendency curves showed good approximations, having a maximum difference of 5.09 % between numerical and experimental. Perimeter deformation along the pipe length between numerical and experimental results displayed a similar behavior with a significant difference of 17.7% against numerical values attributed to the lack of input data for weld properties. The structural analysis performed in this study used the approach of the risk of burn-through under internal pressure determined by the occurrence of localized radial bulging. Numerical results indicated no relevant plastic strain occurs. It is strongly recommended that thermal analysis assessments using the actual defect morphology be performed, not only considering the remaining thickness of the pipe. According to the bibliographic revision performed and recently published, this kind of coupled numerical simulation of in-service repair or pipelines by direct deposition for repairing internal defects considering the prevention of burn-through and hydrogen cracking has not been done.

Ducto Soldadura en servicio Quemada pasante Agrietamiento por hidrógeno Reparación de soldadura Simulación numérica Pipeline In-service welding Burn-through Hydrogen cracking Weld repair Numerical simulation INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS

Heat-tolerant maize for rainfed hot, dry environments in the lowland tropics: from breeding to improved seed delivery

Pervez Zaidi vinayan mt Sudha Nair Prakash Kuchanur Ayyanagouda Patil Atul Kulkarni Prasanna Boddupalli (2023, [Artículo])

Lowland Tropics CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CLIMATE CHANGE DROUGHT HEAT STRESS LOWLAND MAIZE VAPOUR PRESSURE DEFICIT