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Novel Low-cost Energy Harvester Based on anArrangement of Piezoelectric Actuators

CARLOS ANDRES FERRARA BELLO Margarita Tecpoyotl Torres (2024, [Artículo])

This article provides the design, modeling, fabrication, and testing of an energy

harvester from mechanical vibrations, based on a piezoelectric material. This device

works on the principle of piezoelectric transduction, i.e., when mechanically

deformed, it generates electrical energy due to vibrations. The piezoelectric material

used in the fabrication was Lead Zirconate Titanate (PZT), and brass as structural

base. In addition, finite element models were performed to predict the frequency of

the first vibration mode of the device, and experimental setups for validation. The

resonance frequency of the numerical model and the one obtained experimentally (19

Hz) show a deviation of 5.03% respectively. The generated power is 0.202 mW enough

to power low power devices such as basic calculators, wristwatches, and transistors, among others.

En este artículo se presenta el diseño, modelado, fabricación y pruebas de un cosechador de energía proveniente de vibraciones mecánicas, basado en un material piezoeléctrico. Este dispositivo trabaja bajo el principio de transducción piezoeléctrica, es decir que, al deformarse mecánicamente, debido a las vibraciones genera energía eléctrica. El material piezoeléctrico usado en la fabricación fue Zirconato Titanato de Plomo (PZT), y latón como base estructural. Además, se realizaron modelos de elemento finito para predecir la frecuencia del primer modo de vibración del dispositivo, y arreglos experimentales para su validación. La frecuencia de resonancia del modelo numérico y la obtenida experimentalmente (19 Hz) muestran una desviación de 5.03% respectivamente. La potencia generada es de0.202 mW suficiente para alimentar dispositivos de bajo consumo, tales como calculadoras básicas, relojes de pulsera y transistores, entre otros.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS Finite Element Method, low-energy devices, vibration, piezoelectric transducer

DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UNA PLANTA DE PROCESAMIENTO HIDROTERMAL UTILIZANDO ENERGÍA SOLAR: UN ANÁLISIS TECNO-ECONÓMICO

Eduardo Bautista (2023, [Tesis de maestría])

"En este trabajo de tesis se aborda el modelado tecno-económico de una planta de procesamiento hidrotermal, la cual acoplará en su operación tecnología de concentración solar con el objetivo de transformar biomasa de carácter lignocelulósico (residuos de madera triturada) para obtener productos objetivo de alta densidad energética como lo son los biocombustibles: bio-crudo y gas de síntesis.

El diseño de la planta se contempla para procesar 1 tonelada diaria de desechos de madera, la cual trabaja mediante el uso de energía solar de concentración y gas natural con el objetivo de tener una operación continua."

Energía solar de concentración Licuefacción hidrotermal Biomasa Desechos forestales INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA ENERGÉTICA FUENTES NO CONVENCIONALES DE ENERGÍA FUENTES NO CONVENCIONALES DE ENERGÍA

Potencial de generación de energía eléctrica a partir de plantas de tratamiento de lodos activados

Luciano Sandoval Yoval Gabriela Mantilla Morales MERCEDES ESPERANZA RAMIREZ CAMPEROS JAVIER ALEJANDRO NAVARRO FRANCO ALBERTO ESQUIVEL SOTELO César Calderón Mólgora (2017, [Ítem publicado en memoria de congreso])

En México de acuerdo con el Inventario Nacional de Plantas que reporta la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA, 2015), las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales que están en operación son 2 477, con una capacidad instalada de 177.97 m3/s y un caudal tratado de 120.90 m3/s, de las cuales 746 son de lodos activados. Este proceso genera una gran cantidad de lodos biológicos de desecho, sin embargo, si éstos se estabilizan mediante procesos anaerobios, son una fuente de energía renovable al generar biogás, rico en metano, que puede emplearse para generar parte de la energía requerida por los equipos electromecánicos del sistema de tratamiento. Como objetivo del estudio, se evaluaron 93 plantas de lodos activados con un caudal igual o superior a los 200 L/s con posibilidades de cogenerar energía y así reducir sus costos de operación. Los resultados muestran que de las modalidades de lodos activados en operación en México, la convencional es la que más energía eléctrica puede generar (0.32 kW/L), además puede obtener cerca del 100% de sus requerimientos energéticos, haciéndolo económicamente viable. Por lo que, el proceso de lodos activados puede ser sustentable en cuestiones energéticas y con costos de operación bajos. Así, la energía eléctrica proveniente de la combustión del biogás, producto del tratamiento de los lodos residuales, debe ser vista como una fuente de energía renovable y limpia, pues reduce la emisión de gases de efecto invernadero al disminuir el consumo de las fuentes convencionales de energía.

Lodos activados Plantas de tratamiento Fuentes de energía INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Desarrollo de tecnologías para tratamiento de aguas residuales y generación de bio-energía: etapa 1: evaluación de biorreactores con biomasa inmovilizada.

Petia Mijaylova Nacheva TANIA GUTIERREZ MACIAS (2019, [Documento de trabajo])

Evaluar el desempeño de dos configuraciones de biorreactores con biomasa inmovilizada y membrana sumergida. Las configuraciones son: biorreactor con una zona empacada periférica y otra zona central en la cual está sumergido el módulo de membranas de fibra hueca y biorrector con una zona inferior empacada y una zona superior en la cual está sumergida la membrana.

Tratamiento de aguas residuales Energía de la biomasa Filtros biológicos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Evaluación de la disponibilidad de la energía y la potencia de las olas: determinación de las condiciones medias y extremas de oleaje en la zona costera: informe de avance

José Antonio Salinas Prieto María Eugenia Maya Magaña (2018, [Documento de trabajo])

Se presenta el avance el proyecto que tiene como objetivo identificar las costas mexicanas con mayor potencial energético, caracterizando su distribución espectral, utilizando tanto simulaciones numéricas como observaciones para diseñar e implementar dispositivos adecuados de generación de energía.

Energía del oleaje Costas [litoral] CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Diseño de un sistema eléctrico resiliente: Una evaluación multiobjetivo considerando dimensiones económicas, tecnológicas y políticas

EDMUNDO MOLINA PEREZ (2023, [Tesis de maestría])

https://orcid.org/0000-0003-0774-3205

Esta tesis aborda el desarrollo futuro del Sistema Eléctrico Nacional (SEN) de México en un contexto donde el país ha experimentado políticas energéticas contrastantes en una década. Frente a la alternancia de políticas energéticas opuestas bajo los gobiernos de Enrique Peña Nieto y Andrés Manuel López Obrador, se emplea la técnica de Robust Decision Making (RDM) para evaluar la resiliencia de sus políticas frente a un amplio rango de futuros plausibles. El estudio se centra en evaluar el desempeño del SEN bajo la implementación de cada política en términos de margen de reserva, costos de producción y emisiones directas de gases de efecto invernadero en un contexto de incertidumbre profunda. Los resultados revelan que las políticas energéticas más resilientes se caracterizan por una significativa incorporación de nuevas capacidades de generación, diversificación tecnológica y uso extensivo de energías limpias. Se observa que la política energética actual podría ser vulnerable por no alinearse con estos criterios. La investigación subraya la necesidad de un debate público y la formulación de políticas basadas en análisis objetivos y evidencia, enfocándose en el bienestar y progreso nacional.

Maestro en Prospectiva Estratégica

CIENCIAS SOCIALES CIENCIAS ECONÓMICAS ECONOMÍA SECTORIAL ENERGÍA