Seguridad hídrica en tiempos de sequía

JOSE AGUSTIN BREÑA NARANJO (2021, [Artículo])

DOI: doi.org/10.24850/b-imta-perspectivas-2021-14

Niveles mínimos en presas de las regiones centro y noroeste del país, desabasto de agua en varias zonas metropolitanas, así como incendios forestales esparcidos en el territorio nacional han acaparado los titulares en periódicos, revistas y redes sociales. Esto, como resultante de una caída del 30% en la precipitación en lo que va del año con respecto al promedio histórico de la lluvia acumulada durante los primeros cuatro meses del año. Para finales de marzo se estimaba que más del 70% del territorio nacional presentaba algún nivel de sequía, siendo los estados del norte y centro del país las regiones más severamente afectadas, con valores cercanos al 100 % del territorio en estados como Durango, Coahuila, Zacatecas, Sonora y Sinaloa. En estos dos últimos estados, el 80 y 90% de su superficie, respectivamente, se encuentra bajo condiciones de sequía severa y extrema. Ante dichas condiciones, la seguridad hídrica para diferentes sectores se ha visto afectada de manera importante: En la zona metropolitana de la Ciudad de México, la sequía ha impactado los vasos de almacenamiento pertenecientes al Sistema Cutzamala con una disminución del 23% con respecto a las condiciones históricas para estas fechas del año. Mientras tanto, en la zona metropolitana de Guadalajara, más de doscientas colonias de los municipios de Zapopan, Guadalajara y Tonalá han tenido problemas de abastecimiento. Por otro lado, tanto la agricultura de temporal como la de riego ya se están viendo afectadas ante estas condiciones de estrés hídrico en el suelo y en las presas, respectivamente. Se espera también que otros usos consuntivos, como la producción pecuaria y la generación hidroeléctrica, sufran afectaciones de moderadas a severas. En relación con este último sector, se estima que, históricamente, los principales sistemas hidroeléctricos de México han tenido disminuciones de hasta 20% en su producción hidroeléctrica durante años de sequía severa.

Sequías Seguridad hídrica Impacto ambiental INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Propiedades de transporte en grafeno

MOHAMMED MINIYA (2023, [Tesis de doctorado])

En esta tesis se ha investigado las propiedades de transport y termoelectricidad de

un sistema auto-similar multi-barrera basado en monocapa de grafeno. Este sistema se

construyó escalando la altura de la barrera mediante la proporción áurea y con varias

generaciones. Investigamos las propiedades de auto-similaridad en los espectros y entre

generaciones del coeficiente de transmisión, factor de Fano, conductancia, coeficiente de

Seebeck y factor de potencia. Se calcula el coeficiente de transmisión resolviendo la ecua-

ción de Dirac del grafeno y usando el método de la matriz de transferencia.

Encontramos propiedades de la auto-similardiad en los espectros del coeficiente de

transmisión, las curvas de diferentes generaciones de este último se conectan por lo que llamamos reglas de escalamiento. Estas reglas están en función del número de generación, la altura de las barreras principales y la longitud total del sistema, se establecen como expresiones analíticas generales. Las reglas de escalamiento representa una evidencia de auto-similaridad.

Luego, se ha investigado el factor de Fano en dos tipos de estructuras de potencial

auto-similar en una monocapa de grafeno. Estas estructuras están construidas por el potencial basado en el sustrato y el potencial electrostático. Encontramos que la estructura

potencial auto-similar basada en el sustrato manifiesta un comportamiento auto-similar

en el factor de Fano y la conductancia. Por lo tanto, propusimos reglas de escalamiento

que representan una invariancia de escala entre las generaciones, las alturas de las barreras

principales y las longitudes totales de las estructuras. En particular, reportamos el valor

máximo del factor de Fano para los potenciales electrostáticos auto-similares. Además, se

analizan en términos de generación, alturas de barrera principal y longitudes totales de las estructuras.

En este trabajo, exploramos también las propiedades auto-similares en los efectos

termoeléctricos usando misma estructura mencionada anteriormente. Se ha utilizado el formalismo de Landauer-B ̈uttiker y la fórmula de Cutler-Mott para calcular la conductancia, el coeficiente Seebeck y el factor de potencia. Encontramos el comportamiento

auto-similar y formulamos las reglas de escalamiento.

El uso de la proporción áurea como factor de escalamiento de las alturas de barreras

proporciona nuevas reglas de escalamiento, de hecho es uno de los factores únicos que da

reglas de escalamiento. Además, cambiando los parámetros de geometría de la barrera o

la estructura, afecta el comportamiento auto-similar.

Finalmente, a partir el coeficiente de transmisión y usando formalismo de matriz

de transferencia, se realizó un estudio de estados cuasi-localizados (en sus siglas inglés

(QBSs)), en monocapa de grafeno inducido por barrera simple y doble barrera. Encontramos que las QBSs se localizan dentro de la región de barrera, a energías superiores a

la barrera simple. Además, observamos QBSs en la barrera doble y su posición depende

de la distancia y anchura del pozo entre las dos barreras. La anchura y la altura de la

barrera influyen significativamente en los QBS, mientras que la anchura del pozo influye

en los niveles de energía de resonancia de los QBS en la barrera doble. Curiosamente, los

QBS pueden manipularse en el sistema de grafeno.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS

¿Qué debe saber, hacer y ser el diseñador industrial de la UACJ del mañana?

Marlen Castellanos Uralde claudia almaraz Raul Alejandro Rios Alonso (2022, [Artículo, Artículo])

Las carreras de Diseño Industrial, internacionalmente, se construyen sobre el dominio de habilidades por parte del estudiante que están respaldadas por conocimientos y cuyo ejercicio implica una extrema sensibilidad y valores humanos. En Ciudad Juárez, Chihuahua, México, la investigación titulada “Sistema de Competencias Profesionales para el Diseñador Industrial en la UACJ Visión 2030”, de la cual forman parte los autores del presente artículo,  se realiza en el marco de la preparación para la reacreditación de esta, como parte de la evaluación institucional. El objetivo de la presente propuesta es arrojar un directorio con interconexiones sistémicas que funcione, en última instancia, como herramienta de trabajo y orientación para estudiantes, profesores y directivos. Este artículo muestra las habilidades, capacidades y valores detectados como parte del estudio teórico llevado a cabo por los autores acerca de las competencias profesionales a ser desarrolladas por el estudiante de Diseño Industrial que egrese de la UACJ, con visión a 2030. Las competencias profesionales se presentan en forma de sistema, estructurado en elementos y unidades, que incluyen los conocimientos, las habilidades y el sistema de valores para la formación de los diseñadores industriales. Las indagaciones empíricas realizadas por los autores de esta investigación, en el diagnóstico del estado actual, a través de entrevistas, encuestas y el análisis documental, permiten corroborar la necesidad de la identificación del sistema de competencias.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Aplicación del modelo de Kano al futuro diseño de equipo de rehabilitación para el tratamiento de la anquilosis mandibular

Daniel Brugal Erika Guadalupe Meraz Tena (2023, [Artículo, Artículo])

En el tratamiento de la anquilosis mandibular se han establecido metodologías y herramientas para proporcionar una correcta rehabilitación, tanto en el ámbito de las malformaciones congénitas como de apariciones posoperatorias, etc. Sin embargo, en la actualidad, las tasas de reincidencia de esta patología, sobre todo posterior a una intervención quirúrgica, son bastante elevadas, por lo que se genera una problemática en dicho proceso que muchas veces termina propiciando nuevamente una intervención quirúrgica. Este artículo ofrece un análisis mediante modelo de Kano para determinar y clasificar los requerimientos de diseño de un producto rehabilitador de la mandíbula. Se aplicó una encuesta a seis expertos con la finalidad de determinar los atributos  en el método. Se realizó un muestreo de tipo casual entre 26 personas de ambos sexos, de edades comprendidas entre los 18-70 años, pertenecientes a expertos del área de la medicina. Los datos obtenidos para la clasificación del equipo de rehabilitación evidencian que la mayoría de los requerimientos son de tipo Atractivo (atributo que resulta satisfactorio tenerlo y que no frustra a los usuarios sin él). Esto define el dispositivo a diseñar porque serán características innovadoras en el diseño del producto, pudiendo convertirse en ventajas de mercadotecnia y que además incentiven su uso.

anquilosis, mandíbula, dispositivo, rehabilitación, fisioterapia. INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Physical exertions recognition using surface electromyography and inertial measurements for occupational ergonomics

HUGO GUSTAVO GONZALEZ HERNANDEZ (2022, [Tesis de maestría])

Automation of ergonomic risk level assessments using predictive models is limited to the recognition of certain activities with the intention of calculating some ergonomic risk factors, this means that the predictive models are only useful to recognize the activities that were taught. In this thesis, a framework was developed to automatically recognize the physical exertions done by an

operator during a manual work task towards the automation of Job Strain Index (JSI) assessment. The framework includes the use of a wearable device that captures surface electromyography (sEMG) signals and inertial measurements called Mindrove armband, and provides the data treatments that maximized the training accuracy of a Cubic Support Vector Machine (CSVM) model, which was responsible for predicting the exertions depending on the behavior of the data. To determine the best data treatments, full factorial experiments were designed and analyses of variance (ANOVA) were performed. Thus, the best data treatments to obtain a maximum average training accuracy of 93.29% and testing accuracy of 94.31% of the CSVM were the filtering of raw signals with a 4th order Butterworth filter, the rectification of sEMG signals, the outliers' removal in data via Hampel identifier, the computation of the RMS envelope and normalization of sEMG, the zero calibration for inertial measurements, and the extraction of 126 statistical features. Additionally, the Visual Signal Analyzer App (SIANA) was developed for data processing, which works under the proposed framework. Automatic recognition of any physical exertion means that an automated JSI can

be applied to any manual work task, thereby identifying more quickly the risk level of a work task in order to modify it to avoid occupational diseases and accidents.

Master of Science in Engineering

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA INDUSTRIAL EQUIPO INDUSTRIAL

Síntesis y caracterización de biocarbones obtenidos a partir del Eichhornia crassipes y dopados con heteroátomos de nitrógeno

MONICA GUADALUPE RUIZ SALAZAR (2024, [Tesis de maestría])

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA ENERGÉTICA ENERGÍA ENERGÍA

Evaluación de superficies ópticas de gran diámetro con interferometría y el método de Stitching

FERNANDO QUIÑONES COLIN (2024, [Tesis de maestría])

Este trabajo es una actualización de la interfaz gráfica desarrollada en

proyecto MEGARA[7], haciendo un repaso a los métodos de fabricación,

diseño, materiales junto a la metrología para la creación de elementos ópticos para completar, con la investigación los artículos más recientes para

finalizar con el algoritmo creado en MATALB AppDsigner para actualizar

las herramientas de análisis de superficies usando el método stitching.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS

Identification and Analysis of hydrogen value chains for transit buses and medium-heavy duty transport in Southeast Mexico

JUAN ANTONIO HERRERA CONTRERAS (2023, [Tesis de maestría])

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA ENERGÉTICA ENERGÍA ENERGÍA

Low thermal conductivity solar domestic water heater

MIGUEL ANGEL PORTA GANDARA JOSE LUIS FERNANDEZ ZAYAS JUAN FRANCISCO VILLA MEDINA NORBERTO CHARGOY DEL VALLE (2022, [Artículo])

"Solar domestic water heaters (SWH) with thermosyphon circulation are the most common commercial applications of solar energy in Mexico. They are also becoming popular in the rest of the world, given their simplicity, good economic returns, and sustainability. Traditionally the solar collector, the piping, and the storage tank are built of copper and steel. However, wáter quality in many parts of the Mexican Northwest has high mineral contents and, when heated, results in early metal pitting corrosion of SWH parts. Short-lived water heaters are bad promoters of the technology. In this work, a SWH thermoplastic Chlorinated Polyvinyl Chloride (CPVC) is built and tested under real operating conditions in La Paz, BCS, Mexico. The optimal design is detected with the aid of a suitable numerical model. Results reveal that a full SWH-CPVC can be technically and economically convenient for the weather conditions of the Northwestern states of Mexico."

Low thermal conductivity solar water heater CPVC solar water heater Solar water heater cooper pitting corrosion Thermosiphon circulation INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA DISPOSITIVOS TERMOELÉCTRICOS DISPOSITIVOS TERMOELÉCTRICOS

Impact of automation on enhancing energy quality in grid-connected photovoltaic systems

Virgilio Alfonso Murillo Rodríguez NOE VILLA VILLASEÑOR José Manuel Robles Solís OA Guirette-Barbosa (2023, [Artículo])

Rapid growth in the integration of new consumers into the electricity sector, particularly in the industrial sector, has necessitated better control of the electricity supply and of the users’ op-erating conditions to guarantee an adequate quality of service as well as the unregulated dis-turbances that have been generated in the electrical network that can cause significant failures, breakdowns and interruptions, causing considerable expenses and economic losses. This research examines the characteristics of electrical variations in equipment within a company in the industrial sector, analyzes the impact generated within the electrical system according to the need for operation in manufacturing systems, and proposes a new solution through automation of the regulation elements to maintain an optimal system quality and prevent damage and equipment failures while offering a cost-effective model. The proposed solution is evaluated through a reliable simulation in ETAP (Energy Systems Modeling, Analysis and Optimization) software, which emulates the interaction of control elements and simulates the design of electric flow equipment operation. The results demonstrate an improvement in system performance in the presence of disturbances when two automation schemes are applied as well as the exclusive operation of the capacitor bank, which improves the total system current fluctuations and improves the power factor from 85.83% to 93.42%. Such a scheme also improves the waveform in the main power system; another improvement result is when simultaneously operating the voltage and current filter together with the PV system, further improving the current fluctuations, improving the power factor from 85.83% to 94.81%, achieving better stability and improving the quality of the waveform in the main power grid.

This article belongs to Special Issue Advances and Optimization of Electric Energy System.

Power quality Capacitor bank Voltage and current filter Photovoltaic system INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS