Jornadas 2024
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Ítem Acceso abierto DAPHNE Colaboración con el experimento DUNE(2024-09) Betancur Rodríguez, Amalia; Ávila, Daniel; Restrepo Laverde, José ValentínEl Deep Underground Neutrino Experiment es un experimento de neutrinos que está actualmente en construcción en Estados Unidos de América y será su más grande y ambicioso experimento para las próximas décadas. En el experimento, mediante el uso de Argón líquido, los neutrinos que interactúen con ese gas noble generarán fotones a través de un proceso denominado centelleo. El sistema de detección de estas partículas de luz se llama el PDS, allí los fotones serán capturados por Fotomultiplicadores de Silicio (SiPMs), los cuales emitirán una señal eléctrica (Fotoelectrón) que será posteriormente procesada por un sistema electrónico. Las señales que surjan del PDS deben ser adquiridas y digitalizadas para poder realizar los estudios y análisis pertinentes. En esto ha venido contribuyendo la Universidad EIA con diferentes códigos firmware para operar la tarjeta DAPHNE (Electrónica del Detector Para Adquirir Fotones de Neutrinos) quien se encargará de este proceso. En el último año, nuestro grupo de trabajo se ha centrado en el desarrollo de algoritmos de salvaguardado y envío de datos automáticos de la tarjeta, denominados “Self-Trigger”, el cual ha sido exitosamente probado en el prototipo del experimento ProtoDUNE-II en el CERN. Hasta este momento las pruebas preliminares indican que dicho algoritmo posee una eficiencia de detección de alrededor del 55%, siendo la mejor alternativa probada hasta ahora.Ítem Acceso abierto Exploración de los efectos de un entrenamiento neuromuscular para la reducción de factores de riesgo asociados a lesiones en miembro inferior en un grupo de fútbol formativo femenino en Colombia(2024-09) Montoya Góez, Yesid de Jesús; Mercado Navarro, Fredy Andrés; Urbina Sánchez, Alejandro José; Calderón, D.; García, M.; Acosta, M.A un grupo de ocho (8) jugadoras de fútbol pertenecientes a la selección Antioquia sub-17 de fútbol, se le sometió a una intervención de un protocolo de ejercicios para el fortalecimiento del miembro inferior ,con el fin de ayudar a la prevención de lesiones no debidas a contacto. Se analizaron los cambios mediante análisis de movimiento, electromiografía de superficie y baropodometría en el laboratorio CAME de La Universidad EIA. Los resultados mostraron que, existen diferencias significativas entre la intensidad electromiográfica del músculo semitendinoso entre el miembro dominante y el no dominante; mas no en los demás músculos estudiados. Se desarrolló un indicador que reúne análisis de movimiento, el cual muestra que si hay diferencias estadísticamente significativas tras realizar la intervención con el protocolo de ejercicios.Ítem Acceso abierto Análisis histórico de activos financieros colombianos para construir un portafolio de inversión óptimo para cada perfil del inversionista según edad, género e ingresos(2024-09) Lochmuller Lochmuller, Christian; Fonseca, A.; Castañeda, T.En Colombia, un porcentaje muy bajo de la población destina parte de sus ingresos a invertir. Solo el 2.5% de la población ocupada participa en el mercado accionario. Una de las estrategias que se pueden implementar para incentivar la participación de los colombianos en el mercado de capitales domésticos es la aplicación de la metodología de la frontera eficiente de Markowitz. Esta busca reducir el riesgo al que se enfrentan los inversionistas al acceder al mercado. Su objetivo es designar el capital de la forma más eficiente en un portafolio de activos y luego combinar este con un activo libre de riesgo. El gran beneficio es que dependiendo del nivel de aversión al riesgo se asignan los porcentajes del capital entre los diferentes tipos de activos. Además, se hace uso de los beneficios de la correlación y de la diversificación para reducir los riesgos sin afectar la rentabilidad del portafolio. En el mercado local, están disponibles distintos instrumentos de inversión para los colombianos, como acciones, instrumentos de renta fija, ETF, fondos de inversión colectiva, entre otros. Elegir cuál es la mejor combinación de los anteriores para cada persona no es tarea sencilla, por lo que surge la siguiente pregunta de investigación: ¿Cuál composición de activos dentro de un portafolio sugiere la metodología de la frontera eficiente de Markowitz, y cómo varía la asignación de capital a este portafolio con cambios en la edad, el género y los ingresos? Por consiguiente, el objetivo de esta investigación consiste en construir un portafolio de activos financieros colombianos, utilizando la metodología de Markowitz con el fin de pronosticar el nivel de asignación que le darían los potenciales inversionistas al portafolio y a los activos libre se riesgo según su perfil de inversionista y la aversión al riesgo mientras que se pronostica la rentabilidad esperada de cada uno. Esto implica: (a) encontrar la frontera eficiente de Markowitz; (b) definir un portafolio óptimo en razón de la rentabilidad y riesgo (Ratio Sharpe; y (c) analizar la rentabilidad esperada y el riesgo que tendrán los inversionistas en promedio, según su edad, género e ingresos. Como resultado preliminar, se encontró el portafolio óptimo usando la metodología de la frontera eficiente de Markowitz, que ofrece un rendimiento esperado del 14.8% anual y una volatilidad anual del 21.1 %. También se ha encontrado la mínima y máxima varianza de un portafolio alcanzable con activos dentro del índice ICOLCAP siendo estas, en orden, del 13.8 % y del 76%. Se formó la línea de asignación de capital (capital allocation line, CAL) analizando distintas asignaciones de capital a invertir entre títulos de deuda gubernamental y el portafolio óptimo, logrando siempre un Sharpe Ratio de 0.22.Ítem Acceso abierto Hoja de Ruta con enfoque territorial [características y particularidades en su diversidad] para el diseño e implementación de un “Centro Colombiano, Cultural e Investigativo de Patrimonio Minero en la zona de influencia del Programa de Reconversión Minera del Suroeste Cercano Antioqueño “RECMINERA” (Reconversión Ecológica y Cultural Minera)(2024-09) Sánchez, L.; Carmona, L.; Giraldo, L.; Espinosa, Rodríguez, Maria JaquelineEste proyecto es uno de los componentes iniciales que servirá como antesala para la creación del “Centro Colombiano, Cultural e Investigativo de Patrimonio Minero”, ya que permitirá identificar y reconocer las características sociales, económicas, culturales y de los sistemas naturales y la biodiversidad en la subregión del Suroeste cercano antioqueño, en los municipios de Amagá, Angelópolis, Venecia, Fredonia, Titiribí, Santa Bárbara, La Pintada y Montebello. La preocupación sobre la situación de desconocimiento, deterioro y destrucción del patrimonio geológico y minero colombiano amerita que se inicie un proceso de inventario para posteriormente reglamentar su protección, uso y mantenimiento. Así mismo, se evidencia una situación cercanamente precaria en materia de capacidad laboral y productiva, la cual ha quedado cesante a medida que la explotación minera (legal o ilegal) han cerrado por su poca o nula rentabilidad, por los peligros inminentes, por el daño ambiental, por el cumplimiento del ciclo de vida productiva de las mismas; no obstante, se tienen pocas ofertas de empleo de las industrias del sector o programas privados o públicos que posibiliten el negocio, generación de oportunidades y afianzamiento de capacidades frente a un cambio de vocación productiva, comercial o de servicios de los municipios del Suroeste cercano. La diversificación de la vocación productiva de la región no se hace evidente, se carece de planes, programas o proyectos en el mediano y largo plazo, que posibiliten repotenciar la capacidad productiva de los habitantes de la subregión, que han quedado cesantes. Así mismo, ni el gobierno ni el sector industrial, comercial o de servicios ha sabido repensar la región del Suroeste antioqueno cercano, como un centro de producción agrícola, de servicios, de turismo, hotelería, que se proyecta como un corredor vial interconectado con otras zonas estratégicas que se proyectan al 2050.Ítem Acceso abierto Diferencias existentes en la preservación pulmonar utilizando propanol en comparación con la acetona y el alcohol isopropílico como deshidratantes en el proceso de plastinación(2024-09) Jiménez Mejía, Ricardo de Jesús; Meza, J.El presente trabajo de investigación se lleva a cabo con el fin de identificar y analizar en detalle el comportamiento del propanol como agente deshidratante. Este es un estudio innovador, ya que el propanol no ha sido utilizado anteriormente en este proceso. Sin embargo, dada su similitud estructural y funcional con la acetona y el alcohol isopropílico, se toma la decisión de compararlo con estas sustancias en un mismo tipo de tejido. El objetivo inicial consiste en identificar los diferentes cambios a nivel de la morfología en los lóbulos del pulmón y algunos fragmentos de tráquea de cerdo. Estos tejidos serán sometidos a dos procesos iniciales diferentes: la fijación y la no fijación, antes de ser llevados a un proceso de deshidratación. Entre los aspectos que se busca identificar se encuentran la coloración, la retracción del tejido, y la preservación de la luz en el caso de los preparados de tráquea. El proceso de deshidratación se está llevando a cabo con dos grupos de muestras: las fijadas con formol al 5% y las no fijadas. Se inicia con una concentración de propanol, acetona y alcohol isopropílico al 70%, mantenida a una temperatura de –20°C para evitar la retracción o encogimiento de los tejidos. Se establece un seguimiento semanal para observar los cambios a nivel anatómico y ajustar las concentraciones de las soluciones en las que los tejidos están sumergidos. Este seguimiento detallado permite detectar cualquier alteración morfológica que pueda surgir. Durante un período de 6 semanas de trabajo constante y minucioso, se han incrementado las concentraciones hasta alcanzar el 80%. Al cabo de estas 6 semanas se observó una marcada diferencia entre las muestras que pasaron por la etapa de fijación con las que no lo hicieron; se logra evidenciar la importancia de la fijación para la preservación del tamaño original de las muestras; a nivel de las muestras del grupo 1 los tres alcoholes tuvieron un comportamiento muy similar cuando se habla de la retracción del tejido, sin embargo, a nivel de preservar la integridad del tejido en si el que mejor se comporto es el alcohol isopropílico tanto para las muestras del grupo 1 como del grupo 2, junto con esto se resalta que el propanol ha tenido los mejores resultados frente a preservar la mayor cantidad de luz en las tráqueas.Ítem Acceso abierto Variabilidad climática y necesidades de transmisión(2024-09) Ochoa Jaramillo, Maria Camila; Betancur, V.Este proyecto busca analizar las necesidades de expansión del sistema eléctrico mediante la incorporación de la variabilidad climática en un modelo de dinámica de sistemas que representa la expansión de la capacidad a largo plazo, aplicado al caso colombiano. Se identifican las diferencias en los resultados del modelo con variables climáticas determinísticas y estocásticas, estableciendo así criterios para una planificación eficiente y optimizada de recursos.Ítem Acceso abierto Solución de EDPS con métodos libre de malla (RBF)(2024-09) Ospina Muñoz, Walter Antonio; Restrepo, M.; Mejía, J. A.; Cock, T.En este estudio, se empleó el método de colocación con funciones de base radial (MCFRB) para realizar interpolaciones de funciones bidimensionales, incluyendo sus derivadas de primer y segundo orden, así como para resolver ecuaciones en derivadas parciales (EDPs). Además, se investigó la posibilidad de identificar un parámetro óptimo para determinar la cantidad adecuada de puntos de entrenamiento, con el objetivo de optimizar el método y mejorar su rendimiento computacional. También se comparó el tiempo de cómputo entre los lenguajes de programación Julia y Python.Ítem Acceso abierto Respuestas optoelectrónicas de nanoestructuras semiconductoras(2024-09) Restrepo Arango, Ricardo León; Prada, A.; Machado, S.; Calle, M; Ávalos, M.; Romero, J.Este trabajo se centra en la investigación de las propiedades optoelectrónicas de materiales semiconductores de baja dimensionalidad, con un enfoque particular en los puntos cuánticos con potenciales centrales. El objetivo es obtener las energías de los electrones y las propiedades ópticas no lineales en estos puntos cuánticos. Los puntos cuánticos son nanoestructuras comúnmente utilizadas en dispositivos optoelectrónicos para la detección de luz infrarroja, debido a su respuesta específica basada en su geometría y composición química. La modelación de estos componentes permite su uso en aplicaciones como la detección en tejido animal. Para lograr una mejor aproximación a la realidad en la obtención de las propiedades optoelectrónicas, se crean elementos teóricos y numéricos. Este enfoque proporciona una comprensión más profunda de los fenómenos a nivel cuántico y abre nuevas posibilidades para el desarrollo y la optimización de dispositivos optoelectrónicos basados en puntos cuánticos.Ítem Acceso abierto Desarrollo de ambientes de realidad virtual para la reducción de ansiedad y estrés en pacientes infantiles: exploración, definición de requisitos y prototipo inicial(2024-09) Muñoz Romero, Manuela; Moreno, D.; Mendoza, V.; Bonilla, C.En el semestre 2024-1, el semillero de ingeniería de rehabilitación se centró en el desarrollo de un prototipo de una aplicación de realidad virtual para reducir la ansiedad y el estrés en pacientes infantiles en contextos hospitalarios, como parte del proyecto “Análisis preliminar del uso de la realidad virtual, con enfoque en población infantil, para la reducción de la ansiedad y el estrés generados por entornos hospitalarios”. El enfoque principal estuvo en la exploración y análisis de entornos de realidad virtual existentes. Se revisaron aplicaciones y estudios relevantes, identificando características clave como paisajes naturales, sonidos ambientales relajantes y una navegación intuitiva, que son efectivos para disminuir la ansiedad y el estrés en entornos hospitalarios. A partir de esta exploración, se definieron las propiedades necesarias para crear un ambiente virtual adecuado, enfatizando la importancia de la inmersión sensorial y la facilidad de uso para la población infantil. Estos hallazgos guiaron el desarrollo del prototipo, para el cual se utilizó el software Unity junto con las gafas de realidad virtual Meta Quest 2. Esto resultó en la creación de una escena inicial del juego "Frutti Mania", donde los usuarios recolectan frutas en un parque tranquilo.Ítem Acceso abierto Sistema de monitoreo estructural para aerogeneradores(2024-09) Blandón Uribe, Carlos Andrés; Velásquez, A.; Rodríguez, S.; Sierra, J.; Ramírez, M.La demanda de energía limpia ha impulsado la adopción de aerogeneradores eólicos, pero estos dispositivos enfrentan desafíos como fatiga por vibraciones e intensas fuerzas del viento no previstas debido al cambio climático. La implementación de sistemas de monitoreo es una alternativa que cada vez se implementa con más frecuencia para evaluar el estado de la salud estructural de las torres durante su vida útil, pero la alta tecnología de monitoreo y la necesidad de personal especializado hacen que sea costoso e impráctico, especialmente en países en desarrollo como Colombia. La aplicación de técnicas de Machine Learning (ML) en sistemas de monitoreo local de aerogeneradores se está estudiando como un enfoque prometedor para prevenir fallos estructurales catastróficos. El principal reto es lograr el despliegue de sistemas de monitoreo de bajo costo que puedan ser instalados en los aerogeneradores y permitan una respuesta oportuna ante el deterioro de elementos estructurales, lo que minimiza costos de mantenimiento. Actualmente se está ejecutando un plan experimental de instrumentación de un aerogenerador prototipo ubicado en la zona del oriente antioqueño. Se ha instalado un sistema basado en acelerometría y galgas a lo largo del mástil de dicho prototipo de 15 metros de altura. A partir de los sensores de este prototipo se busca utilizar metodologías basadas en ML para detectar, y en lo posible, clasificar anomalías en el aerogenerador. Las actividades de investigación se desarrollarán en cuatro etapas: Primero, se definirán requerimientos del sistema de monitoreo como número de sensores y ubicación con respecto a análisis numérico y simulaciones con softwares de elementos finitos; luego, se ajustará el sistema para utilizar sensores MEMS que son de bajo costo, esto incluye calibraciones y pruebas; la tercera etapa se desplegará el sistema de monitoreo en un aerogenerador construido en el municipio de Rionegro para realizar una prueba piloto de instalación y funcionamiento del sistema en campo, finalmente, mediante los sensores instalados en el aerogenerador, se obtienen datos de condición prístina y deterioro simulado para el para el desarrollo de una metodología de detección de daños basada en diferentes técnicas de ML. El producto final será un sistema nacional de monitoreo continuo que optimice costos y prediga automáticamente el estado estructural de los aerogeneradores identificando estados de deterioro para atención oportuna de la salud estructural.Ítem Acceso abierto Absorción óptica en puntos cuánticos de materiales semiconductores biofuncionalizados(2024-09) Restrepo Arango, Ricardo León; Prada, A.; Agudelo Pérez, Natalia Andrea; Echeverri Cuartas, Claudia ElenaDadas las propiedades optoelectrónicas del arseniuro de galio (GaAs), actualmente es un candidato prometedor para el desarrollo de plataformas óptimas para dispositivos de biosensores ópticos. La biofuncionalización de este semiconductor se puede lograr utilizando biomateriales ampliamente explorados en las ciencias de la vida para diagnósticos. En este estudio, investigamos el impacto sinérgico de una capa de biomaterial funcional y un potencial de confinamiento diatómico en las propiedades electrónicas y ópticas de los puntos cuánticos esféricos de GaAs/AlGaAs/Bioshell. Los cálculos se realizaron mediante aproximaciones de masa efectiva y banda parabólica, y la ecuación de Schrödinger se resolvió para un electrón confinado utilizando el método de elementos finitos (FEM). Nuestros hallazgos revelan que las alteraciones en el tamaño del núcleo de GaAs, la capa de AlGaAs, la capa de biomaterial y los parámetros de potencial de confinamiento dan como resultado variaciones significativas en las energías de los puntos cuánticos de electrones y en el espectro de absorción óptica. Concluimos que los parámetros del potencial de confinamiento diatómico permiten ajustar las energías de los estados excitados y el fundamental, modulando así las amplitudes y posiciones de los picos en las propiedades ópticas obtenidas. Este control matizado sobre las propiedades de los puntos cuánticos es prometedor para adaptar el rendimiento de los dispositivos en aplicaciones de bio-detección óptica. Al mejorar la sensibilidad y la especificidad en la detección de biomoléculas, estos dispositivos podrían revolucionar el diagnóstico biomédico, ofreciendo una detección rápida y precisa de enfermedades o biomarcadores.Ítem Acceso abierto Sistema híbrido de hidrogel inyectable con nanopartículas como plataforma para la liberación de curcumina(2024-09) Echeverri Cuartas, Claudia Elena; Agudelo Pérez, Natalia Andrea; Córdoba, E.En esta investigación se desarrolló un sistema híbrido basado en un hidrogel inyectable de carboximetil quitosano (CMQ) y agarosa oxidada (AO) en el que se inmovilizan nanopartículas de PLA-b-PEG cargadas con curcumina. Se evaluaron varias proporciones de AO:CMQ (60:40, 50:50 y 40:60) para obtener los hidrogeles y se observó que estos adquieren una consistencia de gel estable a temperatura fisiológica (37 ºC); además, se dejaron inyectar a través de una aguja calibre 21 G con fuerzas inferiores a 30 N. Asimismo, las propiedades mecánicas demostraron que los hidrogeles tienen una alta resistencia a la compresión y valores de módulo de Young similares a los de algunos tejidos humanos (5–20 kPa). Además, los hidrogeles presentaron un comportamiento termosensible, dada la presencia de la AO en la mezcla. Los hidrogeles presentaron porcentajes de hinchamiento de hasta 3090 ± 343 %, gracias a la alta hidrofilicidad de los polímeros y a la estructura porosa que se observó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM). También, gracias al entrecruzamiento químico mediante enlaces imina, los hidrogeles mostraron la capacidad de autorreparación y tuvieron bajas tasas de degradación, siendo la máxima de 21,04 ± 2,59 %, sin variaciones grandes en el tamaño y manteniendo su geometría. Por otra parte, se obtuvieron nanopartículas de PLA-b-PEG con un tamaño de 74,4 ± 2,3 nm e índice de polidispersidad (PDI) de 0,195 ± 0,027; estas demostraron ser estables en el tiempo y a altas temperaturas, sin sufrir alteraciones relevantes en su tamaño o PDI. Además, se logró encapsular curcumina con una eficiencia del 62,4 ± 2,0 % y capacidad de carga de 2,09 ± 0,13 %. Finalmente, al mezclar ambos sistemas, no se observaron cambios importantes en las propiedades del hidrogel, por lo que se concluye que este sistema híbrido tiene el potencial para ser usado en aplicaciones biomédicas.Ítem Acceso abierto Evaluación de las afectaciones antrópicas en cauces de ríos a través de la ciudad. Caso: quebrada La Marinilla(2024-09) Barros Martínez, Juan FernandoEn su paso por las ciudades, los cauces de los ríos sufren alteraciones significativas que afectan su dinámica propia. Un ejemplo claro de ello es el río Aburrá, principalmente en el tramo que corresponde a la ciudad de Medellín. Afectaciones como esta derivaron en una rectificación del cauce, con la consiguiente pérdida de los meandros y el aumento de la velocidad del flujo; en la canalización en concreto, con la consiguiente pérdida de biodiversidad; en la reducción del corredor ripario, con la consiguiente pérdida del paisaje. En un intento por evitar que acciones como esta se sigan llevando cabo en las ciudades, en el semillero en restauración de ríos, hemos querido analizar la condición de los cauces en el tiempo con la ayuda de las imágenes de la plataforma de Google Earth Pro, con miras a su conservación o restauración. Para ello, se seleccionó la quebrada La Marinilla en su paso por el municipio de Marinilla. Esta corriente aún mantiene su cauce sin muchas afectaciones en su alineamiento y todavía se conserva en suelo, sin haber sido canalizada en concreto. Los análisis consistieron en trazar tramos a lo largo del eje del canal para obtener el índice de sinuosidad (la relación entre la longitud del cauce y la del valle que lo contiene). Este índice es uno de varios parámetros hidrogeomorfológicos con los cuales se puede caracterizar la corriente. Siguiendo propuestas metodológicas como la de Ollero (2009), el análisis del estado de conservación de una corriente puede medirse considerando la calidad funcional del sistema, la calidad del cauce y la calidad de las riberas. Para el caso de la Marinilla, el análisis con imágenes de los años 2002 y 2024 permitió identificar algunos cortes de meandros realizados durante el periodo, y la afectación aguas abajo a causa de ello. Debido a las intervenciones en el periodo 2002-2024, la sinuosidad del cauce calculada en tres tramos, de una longitud de 1000 m de valle, cambió de 1.27 a 1.11 en el primer tramo, de 2.13 a 1.49 en el segundo tramo, pero aumentó de 2.05 a 2017 en el tercer tramo. El cambio de la sinuosidad en los dos primeros tramos se debe al corte artificial de los meandros. Ambos tramos son parte del caso urbano. El cambio en el tercer tramo, aguas abajo de los anteriores, ubicado en zona rural, podría ser debido a las acciones antrópicas. También se comenzó con el análisis de la ocupación de los corredores ribereños, tomando una franja de 30 m de ancho en las bancas del cauce.Ítem Acceso abierto Diseño de estrategias de gestión de la intermitencia de fuentes de energía renovables para reforzar la confiabilidad de la red eléctrica(2024-09) Ochoa Jaramillo, María Camila; Tuirán, M.Las fuentes de energía renovables, como la radiación solar, tienen una naturaleza intermitente. La alternancia de periodos de intensa y poca actividad que caracterizan la intermitencia hacen que estas fuentes no generen energía eléctrica de forma constante. El entendimiento de la intermitencia de la generación de fuentes renovables permitiría tomar mejores decisiones de inversión y operación en el sistema eléctrico y aprovechar el alto potencial de recursos climáticos sin poner en riesgo el abastecimiento de la demanda de energía. Este trabajo pretende diseñar estrategias de gestión de la intermitencia de las fuentes de energía renovables. Estas estrategias estarán enfocadas en incorporar el almacenamiento energía de fuentes renovables al sistema eléctrica. La intención es proponer una metodología para dimensionar la infraestructura requerida para garantizar un nivel de confiabilidad en función de la intermitencia de fuentes de energía renovables.Ítem Acceso abierto Análisis de escenarios de expansión del sistema eléctrico considerando retardos en proyectos de generación y transmisión(2024-09) Ochoa Jaramillo, María Camila; Fuentes, A.Los cambios que acarrea la transición energética, han impulsado la diversificación de la matriz con el ingreso de nuevas fuentes de generación renovable y el ingreso de nueva infraestructura con el fin de reducir la huella de carbono. No obstante, alcanzar una transición energética efectiva se requiere la expansión de la infraestructura de transmisión y abordar de manera prioritaria las barreras que obstaculizan su expansión. La planificación eficiente del sistema es un proceso complejo debido a la necesidad de coordinación la nueva capacidad de generación renovable, fuentes descentralizadas, baterías, y los tiempos de planificación y desarrollo que existen. Estos desafíos presentes, generan dificultad en el análisis de la futura expansión del sistema, por este motivo, se desarrolla un modelo de dinámica de sistemas como una herramienta fundamental para comprender los efectos de la transición energética y los tiempos de planificación y desarrollo de los proyectos de transmisión y generación en la evolución de los sistemas eléctricos. Dentro de los escenarios simulados, se pueden observar los cambios generados en la matriz eléctrica debido a los tiempos de planificación y desarrollo.Ítem Acceso abierto Fraccionamiento y separación de las fases ligera y pesada del bioaceite obtenido de la pirólsis rápida de biomasa(2024-09) Sánchez Posada, Mario Alejandro; Maya, J.C.; Chejne, F.; Bustamante, M.Este estudio se enfoca en el fraccionamiento y la caracterización mediante fluorescencia UV de las fases de bioaceite generadas durante la pirólisis rápida de biomasa en un reactor de placa caliente. Se aplicaron dos métodos de fraccionamiento que involucran separación de fases por solventes, basada en la polaridad de los compuestos, y técnicas de separación física. Además, se evaluó la influencia de la presión del reactor y de la temperatura de recolección del bioaceite sobre la proporción de compuestos ligeros a pesados (monómeros vs. oligómeros). Ambos métodos de fraccionamiento demostraron ser eficaces, destacando el método simplificado por su facilidad de aplicación. Se encontró que la fracción pesada del bioaceite producido en el reactor de placa caliente consistía predominantemente en dímeros y trímeros (340-370 nm), similar a la lignina pirolítica, la cual también mostró un pico en este rango. Por otro lado, se observó que presiones más bajas en el reactor y temperaturas de recolección menores favorecieron la expulsión de aerosoles, incrementando los rendimientos de bioaceite hasta en un 85%.Ítem Acceso abierto Guía para desarrollar comunidades energéticas en Colombia(2024-09) España, J.; Ramírez-Tovar, A.; Duque, L.; Rodríguez, M.; Cárdenas, J.Las comunidades energéticas producen cada vez más interés entre investigadores y responsables políticos de todo el mundo como organizaciones de propiedad social que pueden aportar beneficios a una transición energética justa, como el fortalecimiento de los lazos comunitarios, el empoderamiento ciudadano, la democratización de la energía, la mejora del acceso a la energía y la mitigación de la pobreza energética. Las comunidades energéticas pueden ser un modelo que tienda puentes entre el despliegue de energías renovables y el desarrollo socioeconómico local. Sin embargo, los modelos energéticos comunitarios son muy contextuales, y su replicabilidad en diferentes lugares plantea retos importantes. Especialmente en el Sur Global hay una escasez de conocimientos acerca de la aplicación de las comunidades energéticas y su potencial para facilitar una transición energética justa. La política bandera del actual gobierno colombiano es llevar a cabo una Transición Energética Justa en la que las comunidades energéticas jugarán un papel importante. Será necesario movilizar importantes recursos financieros teniendo en cuenta varios indicadores sociales. La comunidad energética La Estrecha, un proyecto piloto entre una universidad, empresas energéticas y 24 hogares de ingresos medios de Medellín, pone de manifiesto los retos que enfrenta el desarrollo de las comunidades energéticas en el país. Entre las principales barreras identificadas en este caso de estudio se encuentran los elevados costos de inversión, la complejidad de los procedimientos de conexión a la red, la falta de figuras regulatorias adecuadas y los elevados requisitos legales. La comunidad de La Estrecha por sí sola no habría sido capaz de implementar una comunidad solar. Para ampliar las comunidades energéticas se necesitan mecanismos de implementación prácticos, duraderos y un entorno político y normativo adecuado. En este contexto, este documento presenta guías para promover el despliegue y la financiación de comunidades energéticas en Colombia, considerando que estos modelos requerirán un flujo significativo de inversión y soporte externos. Dado que se espera que las entidades externas desempeñen un papel importante en el apoyo a las comunidades energéticas, se necesitan herramientas que ayuden a los desarrolladores de comunidades energéticas. Esta guía tiene tres objetivos principales. En primer lugar, analizar el potencial de las comunidades energéticas en el contexto colombiano. Segundo, presentar lineamientos y un marco de evaluación de la viabilidad de proyectos de comunidades energéticas. Tercero, presentar un diagnóstico de las alternativas actuales de financiación y proponer formas de mejorarlas. Las guías se diseñaron en colaboración con los desarrolladores de la Comunidad Solar de La Estrecha, empresas de energía, organizaciones no-gubernamentales y grupos de investigación. Para clasificar las guías para desarrollar comunidades energéticas, se definieron cinco grupos o dimensiones. 1. Objetivos comunitarios: los beneficios o resultados esperados de la solución energética. 2. Viabilidad social: comprender el contexto social, diseñar estrategias de involucramiento y educación, y redactar acuerdos comunitarios. 3. Viabilidad técnica: planificación y diseño, instalación, permisos, funcionamiento, gestión, mantenimiento y riesgos. 4. Viabilidad jurídica: formas jurídicas de asociación y cómo participar en el mercado de la electricidad como empresas de servicio público o a través de un representante comercial. 5. Viabilidad económica: inversión inicial, costos de explotación y mantenimiento, fuentes de ingresos e indicadores financieros. Además, como factor crítico en el desarrollo de comunidades energéticas en el país, se estableció una hoja de ruta para mejorar las opciones de financiación, trazando un mapa de las alternativas actuales de financiación de las comunidades energéticas, identificando brechas y recomendando pasos accionables para promover la financiación. Estos pasos incluyen la creación de figuras regulatorias y mecanismos de financiación específicos para las comunidades energéticas, promover la educación, el desarrollo de capacidades, la asistencia técnica y el fomento de asociaciones y redes de comunidades energéticas. En definitiva, este documento pretende crear competencias e informar a los responsables políticos colombianos y a los actores del sector para promover las comunidades energéticas. En especial, para apoyar a las instituciones encargadas de reglamentar y poner en funcionamiento el nuevo proyecto de Decreto de comunidades energéticas publicado para comentarios por el Ministerio de Minas y Energía.Ítem Acceso abierto Desarrollo y evaluación de material compuesto aligerado basado en residuos industriales y urbanos para impresión 3D(2024-09) Valencia, A.; Restrepo Montoya, Jose WilliamCon el fin de mitigar el impacto ambiental de la industria, los esfuerzos por adoptar materiales más ecológicos y prácticas de economía circular en el sector de la construcción se han hecho cada vez más necesarios. Esta investigación hace un aporte al respecto, mediante la creación de un material de construcción basado en residuos. Los materiales de desecho, como las cenizas volantes (CV) y los residuos de ladrillo (RL) de arcilla, y pequeñas adiciones de cemento Portland (CP) se aprovechan para crear un aglutinante híbrido con activación alcalina, que a su vez forma un compuesto mediante la incorporación de lodo papelero (LP) como agregado ligero. El objetivo es desarrollar un material con densidad reducida y mejores propiedades de aislamiento térmico, junto con una huella de carbono inferior a la de materiales tradicionales a base de Portland. A partir de una mezcla sólida de CV/RL/CP (en proporciones 45/45/10), se sintetizaron diferentes cementantes híbridos. Utilizando la metodología estadística de superficie de respuesta, se prepararon diferentes soluciones activadoras alcalinas compuestas de silicato de sodio e hidróxido de sodio. Estas soluciones se formularon en función de las proporciones molares de SiO2/Al2O3 y Na2O/SiO2 de los aglutinantes. Se evaluó la resistencia a la compresión a los 28 días y la fluidez en estado fresco de todos los ligantes. Se calculó una regresión de superficie de respuesta para ambas propiedades dentro del rango de relaciones molares seleccionado. Basándose en los modelos, se identificó un cementante optimizado y se llevó a cabo una amplia evaluación de sus propiedades, que abarcó la resistencia a la compresión a una edad temprana, la huella de carbono, consideraciones de coste y el comportamiento en estado fresco. El cementante optimizado mostró una resistencia a la compresión de hasta 50 MPa a los 28 días. Con las relaciones líquido/sólido (l/s) adecuadas, resultó adecuado para aplicaciones de extrusión lineal e impresión 3D. Además, se incorporó a este LP en porciones de 15%, 25% y 35% en volumen. Se evaluaron el comportamiento en estado fresco y las propiedades mecánicas del material compuesto. Este material demostró su idoneidad tanto para la impresión 3D como para la aplicación de extrusión lineal. En particular, mostró una densidad reducida y una mayor conductividad térmica. Estos resultados muestran que es posible integrar flujos de residuos en los materiales de construcción, abriendo camino a prácticas de construcción más rentables y sostenibles, y con una amplia aplicabilidad.Ítem Acceso abierto Efecto de la actividad antioxidante de un extracto vegetal sobre la síntesis de nanoestructuras de oro usadas en aplicaciones de salud(2024-09) Echeverri Cuartas, Claudia Elena; Agudelo Pérez, Natalia Andrea; Torijano Gutiérrez, Sandra Adela; Patiño-González, M. C.Las nanobarras de oro (AuNR) han surgido con materiales promisorios para ser usados en nuevos tratamientos alternativos como la terapia fototérmica para el tratamiento de cáncer. Estas nanoestructuras tienen tamaños aproximadamente de 10 nm de ancho y 40 nm de largo; exhiben propiedades ópticas que depende del plasmón de resonancia superficial longitudinal (LSPR) y transversal (TSPR), las cuales se observan como dos bandas de absorción en el espectro visible. De acuerdo con la anterior, la presencia de los plasmones de resonancia permite identificar diferentes morfologías de oro obtenidas al variar las condiciones de síntesis. En esta investigación se utilizó el método sin semilla y, adicionalmente, se hizo uso del proceso de “síntesis verde” de nanoestructuras al utilizar un extracto acuoso de frutas como agente reductor débil de la síntesis de las nanoestructuras de oro. Por lo anterior, para conocer el efecto de estos agentes reductores verdes, sobres las características finales de las nanoestructuras de oro obtenidas, inicialmente, se seleccionaron dos frutas a través de una matriz de calificación y del estudio de la capacidad antioxidante y de la cantidad de fenoles totales. A partir de este estudio se seleccionaron la mora y la gulupa como las frutas con las cuales se iba a preparar el extracto para obtener las nanoestructuras de oro. Posteriormente, se llevó a cabo un proceso de optimización a través de un diseño de experimentos de superficie de respuesta con cinco variables de entrada y cuya variable de salida era el LSPR, con el cual se buscaba identificar las condiciones experimentales que condujeran a la obtención de nanoestructuras de oro. De las caracterizaciones morfológicas y ópticas se evidenció que la capacidad antioxidante tiene un efecto en las características finales de las nanoestructuras obtenidas en términos de la cantidad aparente de partículas obtenidas, del tamaño de las partículas y del tipo de partícula (esferas, barras, cubos, “hueso”).Ítem Acceso abierto Análisis comparativo de la extracción de aroma del Cold Brew de diferentes variedades de café (Castillo, Colombia y Caturra)(2024-09) Torijano Gutiérrez, Sandra Adela; Dereix, J.; Narváez,. Z.; Zapata, E.; López, C.; Zapata, J.El café es una de las bebidas más consumidas en todo el mundo, en gran parte debido a su carácter hedónico inherente. Esta característica ha impulsado una constante reinvención de la bebida, enfocándose en la creación de nuevos perfiles sensoriales que resulten atractivos para los consumidores. En este contexto, ha emergido el café tipo Cold Brew, una bebida que se elabora mediante un proceso de extracción prolongada en frío, lo que le confiere un sabor y aroma distintivos, diferentes de los del café tradicional. Esta particularidad ha contribuido a un notable aumento en su popularidad. En este estudio, se busca caracterizar los compuestos sensorialmente activos del aroma del café tipo Cold Brew utilizando cromatografía de gases acoplada a olfatometría y espectrometría de masas (GC-O-MS). Para ello, se realizó una optimización y validación de la extracción de la composición volátil mediante microextracción en fase sólida en su modalidad de espacio de cabeza (HS-SPME). Los análisis de las muestras mediante olfatometría fueron llevados a cabo por un panel sensorial entrenado, identificando 15 compuestos que mostraron actividad sensorial con descriptores como floral, caramelo, dulce y almendra. En el estudio inicial se utilizó una única variedad de café, lo que llevó a cuestionar cómo estos compuestos sensorialmente activos podrían variar según la variedad empleada en la preparación de la bebida. Por esta razón, se seleccionaron las variedades Castillo, Colombia y Caturra, muy comunes en Colombia, para investigar cómo el perfil sensorial se ve influenciado y determinar los descriptores de aroma asociados a cada variedad.