Contribución de las energías renovables en el desarrollo rural de México

ERIKA ROMAN MONTES DE OCA ALEJANDRO GARCIA FLORES (2023, [Artículo])

Este artículo presenta los resultados de una investigación sobre el uso e impacto de las energías

renovables en el desarrollo rural de México. Se encontró que se han financiado diversos proyectos para incluirlos en actividades de producción agrícola y para alumbrado de comunidades rurales; sin embargo, de acuerdo con el reporte de los objetivos de desarrollo sustentable, aún hay muchos retos que afrontar. Lograr que 100 por ciento de la población rural mexicana cuente con energía propiciaría una mejora en las condiciones de vida.

This paper presents the results of a piece of research on the use and impact of renewable energies in rural development in Mexico. It was found that various projects have been financed to be included in agricultural production activities and for the lighting of rural communities; however, according to the report of the sustainable development goals, there are still many challenges to face. Ensuring that 100% of the Mexican rural population has energy would lead to an improvement in living conditions.

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS energía; pobreza; bienestar

Energía limpia del agua sucia: aprovechamiento de lodos residuales

GABRIELA MANTILLA MORALES Luciano Sandoval Yoval MERCEDES ESPERANZA RAMIREZ CAMPEROS JAVIER ALEJANDRO NAVARRO FRANCO ALBERTO ESQUIVEL SOTELO César Calderón Mólgora (2017, [Libro])

El aprovechamiento del agua residual y sus subproductos cada vez es más relevante, ya que representa una oportunidad impulsar el desarrollo sustentable: no solo se evita la contaminación de los cuerpos receptores, sino que genera una sinergia que permite alcanzar lo que se denomina un círculo virtuoso en el aprovechamiento de los recursos. Se busca crear mayor conciencia para reducir y reutilizar las aguas residuales que se generan por todas las actividades que lleva a cabo el ser humano para garantizar su supervivencia, bienestar y calidad de vida. Este libro presenta los resultados de los esfuerzos conjuntos de la Secretaría de Energía y del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, para determinar el potencial de generación de energía eléctrica a partir de lodos residuales de plantas de tratamiento municipales.

Fuentes de energía no contaminante Lodos residuales Plantas de tratamiento INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Uso eficiente del agua y la energía en sistemas de bombeo

WALDO OJEDA BUSTAMANTE (2000, [Libro])

Tabla de contenido: 1. Caracterización de los suelos con fines de riego – 2. El agua en el suelo – 3. Indicadores de riego – 4. Calendarización del riego – 5. Tecnificación del riego – 6. Sistemas de riego – 7. Sistemas de riego presurizado – 8. Descripción de una bomba centrífuga – 9. Evaluación del equipo de bombeo – Bibliografía.

1. Caracterización de los suelos con fines de riego – 2. El agua en el suelo – 3. Indicadores de riego – 4. Calendarización del riego – 5. Tecnificación del riego – 6. Sistemas de riego – 7. Sistemas de riego presurizado – 8. Descripción de una bomba centrífuga – 9. Evaluación del equipo de bombeo – Bibliografía.

Riego Uso eficiente del agua Uso eficiente de la energía INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Estudio para identificar proyectos productivos sobre el aprovechamiento integrado del agua, la agricultura y la energía

José Javier Ramírez Luna (2018, [Documento de trabajo])

Como parte de las actividades del proyecto se llevó a cabo un trabajo con enfoque de manejo de cuencas para elaborar un Plan de Reconversión Productiva donde se considera la elaboración de proyectos productivos agrícolas y frutícolas con aprovechamiento de agua y energía renovable para lo cual se apoyó en la realización de un muestreo de suelos, la obtención de la erosionabilidad del suelo y zonificación agroecológica para definir las zonas o áreas para la producción de cultivos y frutales en el área de influencia de la cuenca presa El Gallinero que se ubica en el municipio de Dolores Hidalgo, Guanajuato.

Gestión de cuencas Agricultura Gestión integrada de recursos hídricos Abastecimiento de energía INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Análisis de la disminución de emisiones de CO2 en el acondicionamiento de un espacio con un sistema pasivo

JULIO CESAR BRITO REYNA (2023, [Tesis de maestría])

En el contexto global de la dependencia de fuentes de energía fósil en el modelo energético actual, la electricidad desempeña un papel fundamental en el crecimiento y desarrollo de las ciudades. Derivado del consumo excesivo de estas fuentes, se genera la presencia de fenómenos como el Cambio Climático, evidenciando así el uso generalizado de sistemas de climatización en edificaciones durante la temporada de verano en áreas geográficas con climas tropicales y cálidos.

El trabajo presenta un estudio comparativo anual de los impactos ambientales de dos sistemas de climatización en un espacio construido previamente: un sistema activo y un sistema pasivo. El estudio se llevó a cabo mediante la simulación de procesos sustentables utilizando el software TRNSYS® y también se evaluaron los indicadores de Calentamiento Global, Agotamiento de la Capa de Ozono y Agotamiento de combustibles fósiles, por mencionar a algunos, utilizando la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) en el software OpenLCA. Los resultados demuestran una reducción de los impactos ambientales mediante el uso de elementos pasivos en comparación con el uso de dos aires acondicionados y su consumo eléctrico, evitando una huella de carbono de un 98% en su etapa de construcción y hasta en un 100% en su etapa de operación.

Este estudio contribuye al conocimiento sobre la importancia de implementar estrategias de climatización pasiva en edificaciones existentes como una alternativa sostenible y de bajo impacto ambiental. Los hallazgos respaldan la necesidad de promover soluciones más eficientes y respetuosas con el medio ambiente en el sector de la climatización, en línea con la transición hacia un modelo energético más sostenible y la mitigación del Cambio Climático.

In the global context of dependence on fossil fuel energy sources in the current energy model, electricity plays a crucial role in the growth and development of cities. This is evident in the widespread use of air conditioning systems in buildings during the summer season in areas with tropical and warm climates.

This work presents an annual comparative study of the environmental impacts of two cooling systems in a pre-existing space: the active system and the passive system. The study was carried out through the simulation of sustainable processes using the TRNSYS® software, and various indicators such as Global Warming Potential (GWP100a), Ozone Depletion Potential, and Fossil Fuel Depletion were evaluated using the Life Cycle Assessment (LCA) methodology in the OpenLCA software. The results demonstrate a reduction in environmental impacts through the use of passive elements compared to the use of two air conditioning units and their electricity consumption, avoiding a carbon footprint of 98% during its construction stage and up to 100% during its operational stage

This study contributes to the understanding of the importance of implementing passive cooling strategies in existing buildings as a sustainable and low-impact alternative. The findings support the need to promote more efficient and environmentally-friendly solutions in the cooling sector, in line with the transition towards a more sustainable energy model and the mitigation of Climate Change.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS Energía electrica, climatización, sustentabilidad, Cambio Climático Electricity, cooling, sustainability, Climate Change

Caracterización de un sistema híbrido conformado por un stack de celdas de combustible microbianas-paneles fotovoltaicos para la producción de electricidad a través del tratamiento de aguas residuales y radiación solar

Edson Baltazar Estrada Arriaga (2018, [Documento de trabajo])

Contenido del informe: 1. Pruebas preliminares – 2. Inoculación – 3. Condiciones de operación – 4. Análisis y cálculos – 5. Análisis de los ánodos y membranas a través de microscopía electrónica de barrido acoplado a espectroscopía de rayos X (EDX) – 6. Características físico-químicas del agua residual – 7. Generación de electricidad – 8. Tratamiento del agua residual – 9. Curvas de polarización – 10. Análisis elemental.

Energía Tratamiento de aguas residuales Radiación solar Celda de combustible microbianas Colectores solares INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Drenaje parcelario y sistemas de bombeo con energía alternativa para mitigar y controlar el ensalitramiento en suelos agrícolas

Leonardo Pulido-Madrigal Heber Saucedo LUIS ARTURO BRIZUELA MUNDO (2014, [Documento de trabajo])

Se presentan las actividades realizadas para establecer una parcela piloto equipada con drenaje y sistemas de bombeo con energía eólica o solar, así como medir y analizar las variables relacionadas con la evolución de la salinidad y los efectos del drenaje en el mejoramiento del suelo y la producción agrícola.

Distritos de riego Suelos salitrosos Drenaje parcelario Energía solar Energía eólica Informes de proyectos Navojoa, Sonora Etchojoa, Sonora Huatabampo, Sonora CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Control de sistemas usando aprendizaje de máquina

Systems control using machine learning

Jesús Martín Miguel Martínez (2023, [Tesis de maestría])

El aprendizaje por refuerzo es un paradigma del aprendizaje de máquina con un amplio desarrollo y una creciente demanda en aplicaciones que involucran toma de decisiones y control. Es un paradigma que permite el diseño de controladores que no dependen directamente del modelo que describe la dinámica del sistema. Esto es importante ya que en aplicaciones reales es frecuente que no se disponga de dichos modelos de manera precisa. Esta tesis tiene como objetivo implementar un controlador óptimo en tiempo discreto libre de modelo. La metodología elegida se basa en algoritmos de aprendizaje por refuerzo, enfocados en sistemas con espacios de estado y acción continuos a través de modelos discretos. Se utiliza el concepto de función de valor (Q-función y función V ) y la ecuación de Bellman para resolver el problema del regulador cuadrático lineal para un sistema mecánico masa-resorte-amortiguador, en casos donde se tiene conocimiento parcial y desconocimiento total del modelo. Para ambos casos las funciones de valor son definidas explícitamente por la estructura de un aproximador paramétrico, donde el vector de pesos del aproximador es sintonizado a través de un proceso iterativo de estimación de parámetros. Cuando se tiene conocimiento parcial de la dinámica se usa el método de aprendizaje por diferencias temporales en un entrenamiento episódico, que utiliza el esquema de mínimos cuadrados con mínimos cuadrados recursivos en la sintonización del crítico y descenso del gradiente en la sintonización del actor, el mejor resultado para este esquema es usando el algoritmo de iteración de valor para la solución de la ecuación de Bellman, con un resultado significativo en términos de precisión en comparación a los valores óptimos (función DLQR). Cuando se tiene desconocimiento de la dinámica se usa el algoritmo Q-learning en entrenamiento continuo, con el esquema de mínimos cuadrados con mínimos cuadrados recursivos y el esquema de mínimos cuadrados con descenso del gradiente. Ambos esquemas usan el algoritmo de iteración de política para la solución de la ecuación de Bellman, y se obtienen resultados de aproximadamente 0.001 en la medición del error cuadrático medio. Se realiza una prueba de adaptabilidad considerando variaciones que puedan suceder en los parámetros de la planta, siendo el esquema de mínimos cuadrados con mínimos cuadrados recursivos el que tiene los mejores resultados, reduciendo significativamente ...

Reinforcement learning is a machine learning paradigm with extensive development and growing demand in decision-making and control applications. This technique allows the design of controllers that do not directly depend on the model describing the system dynamics. It is useful in real-world applications, where accurate models are often unavailable. The objective of this work is to implement a modelfree discrete-time optimal controller. Through discrete models, we implemented reinforcement learning algorithms focused on systems with continuous state and action spaces. The concepts of value-function, Q-function, V -function, and the Bellman equation are employed to solve the linear quadratic regulator problem for a mass-spring-damper system in a partially known and utterly unknown model. For both cases, the value functions are explicitly defined by a parametric approximator’s structure, where the weight vector is tuned through an iterative parameter estimation process. When partial knowledge of the dynamics is available, the temporal difference learning method is used under episodic training, utilizing the least squares with a recursive least squares scheme for tuning the critic and gradient descent for the actor´s tuning. The best result for this scheme is achieved using the value iteration algorithm for solving the Bellman equation, yielding significant improvements in approximating the optimal values (DLQR function). When the dynamics are entirely unknown, the Q-learning algorithm is employed in continuous training, employing the least squares with recursive least squares and the gradient descent schemes. Both schemes use the policy iteration algorithm to solve the Bellman equation, and the system’s response using the obtained values was compared to the one using the theoretical optimal values, yielding approximately zero mean squared error between them. An adaptability test is conducted considering variations that may occur in plant parameters, with the least squares with recursive least squares scheme yielding the best results, significantly reducing the number of iterations required for convergence to optimal values.

aprendizaje por refuerzo, control óptimo, control adaptativo, sistemas mecánicos, libre de modelo, dinámica totalmente desconocida, aproximación paramétrica, Q-learning, iteración de política reinforcement learning, optimal control, adaptive control, mechanical systems, modelfree, utterly unknown dynamics, parametric approximation, Q-learning, policy iteration INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES INTELIGENCIA ARTIFICIAL INTELIGENCIA ARTIFICIAL

IMTA verde

RODRIGO ULISES SANTOS TELLEZ (2017, [Documento de trabajo])

Se presentan los resultados del proyecto que tiene como fin hacer un uso adecuado del agua, dentro de las instalaciones del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, consiguiendo la disminución del consumo de energía eléctrica por concepto de los servicios de agua potable y riego. Para lo cual, se integraron y concretaron una serie de acciones para mejorar el funcionamiento de las redes de agua potable, alcantarillado sanitario y drenaje pluvial, conformada por proyectos específicos que permitirán alcanzar metas establecidas en plazos establecidos.

Uso eficiente del agua Tratamiento del agua Captación de precipitaciones Consumo de energía INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Evaluación del desempeño climático de un invernadero baticenital del centro de México mediante dinámica de fluidos computacional (CFD)

Climate performance evaluation of a greenhouse in central Mexico using computational fluid dynamics (CFD)

JORGE FLORES VELAZQUEZ ENRIQUE MEJIA SAENZ IRINEO LORENZO LOPEZ CRUZ (2014, [Artículo])

Una de las principales actividades económicas en México es la producción de hortalizas para satisfacer el mercado estadounidense y la superficie cultivada en ambiente protegido aumenta alrededor de 20 % anualmente. Pero la producción es restringida debido a temperaturas altas y bajas en periodos específicos, planteando la necesidad de un sistema de enfriamiento. La ventilación natural eficiente es un método efectivo para controlar el clima, pero su descripción es compleja y una simplificación demanda mayor conocimiento del proceso. El objetivo del presente estudio fue mostrar, mediante el planteamiento y la solución del modelo físico de movimiento del aire, la representación visual del flujo en un invernadero baticenital de 10 naves (110×90×4.7), típico del centro de México, y la distribución de temperaturas en el interior donde se simula un cultivo de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) totalmente desarrollado (IAF=4).

Invernaderos Clima Energía eólica Sistemas de computación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA