Ciencias Exactas y Ciencias de la Salud

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Aprovechamiento de calor de gases de combustión en una planta acerera
(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2018-05-14) Ugalde Barrales, Francisco Javier; Sánchez Cisneros, Gilberto; Lozano García, Francisco José; Álvarez Guerra, Alejandro Juan
Los consumos energéticos en la industria del acero son diversos y representan un porcentaje significativo en el costo final del producto. México se encuentra en una transición energética efecto de los últimos cambios políticos y económicos de la nación. Tal transición abarca áreas como eficiencia energética y el uso de combustibles fósiles. Los procesos de una planta acerera generan enormes cantidades de gases de combustión desde sus chimeneas en equipos que queman gas natural. Se plantea realizar análisis técnico y económico comparativo de diferentes tecnologías de recuperación de calor comerciales. La meta del presente proyecto es analizar un caso real de aprovechamiento de calor residual de los gases de combustión proveniente de una chimenea en una planta acerera local, aplicando una tecnología que recupere el contenido energético no aprovechado a través de estos efluentes, para satisfacer una necesidad ya existente en la planta. La comparación técnica, producto del análisis de un equipo calentador, muestra que un ciclo Rankine orgánico básico entregaría 19kW de energía, una enfriadora de absorción de una etapa con COP=0.75 tendría una carga de o 111.7 TR (392kW); un generador de vapor suministraría 400 kg/s de vapor saturado a 5.5 kg/cm^2 y un precalentador de aire elevaría la temperatura del aire de combustión a 70°C generando un ahorro de 25 Nm3 de gas natural. En el análisis económico se utilizan métricas de costos equivalentes cuyos resultados entregan menores costos para las tecnologías de precalentamiento de aire y generación de vapor; y con el desarrollo de los estados de pérdidas y ganancias se demuestra que las tecnologías con mayor rentabilidad son la refrigeración por absorción con enfriadora de gases directos, y el precalentamiento de aire de combustión. Estas dos tecnologías cumplen con necesidades del área donde se encuentra el equipo calentador, generando ahorros y fomentando la eficiencia energética en la planta; de modo que queda a criterio de los directivos la elección de la tecnología a implementar. Se plantea como trabajo futuro que se validen estas tecnologías ante el mercado de bonos de carbono próximo a iniciar en México para obtener mayor rentabilidad en las tecnologías estudiadas.
Cálculo de índices de Ecoeficiencia de la Minería en México
(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 01/03/2004) Martínez Ortiz, José L.; Lozano García, Francisco José; Acevedo Mascarúa, Joaquin; Garza Ramírez, Vicente J; ITESM; Viramontes Brown, Federico
La riqueza minera en México ha sido valorada desde los tiempos de la Conquista y en estos siglos que han transcurrido se ha convertido en una importante fuente de ingresos para el país, con la formación de corporaciones minerales que ocupan sitios importantes como productores a nivel mundial, y que en consecuencia hacen de México uno de los países con mayor riqueza de minerales en el planeta. Sin embargo, existe rezago en ciertas áreas de tecnología, aunado al agotamiento gradual de los yacimientos de mayor concentración de minerales, que provocan la pérdida de competitividad de las empresas nacionales con respecto a otros países. La utilización de índices de ecoeficiencia representa una manera práctica y universal de medir el desempeño ambiental, económico y social de los procesos productivos, de tal forma que se persiga de manera global el logro del desarrollo sostenible en México. Existen organismos no gubernamentales internacionales que promueven el uso de estos indicadores como una herramienta de comparación y benchmarking entre instituciones, lo cual permite el conocer cuáles son las áreas de oportunidad de mejora en un proceso y de qué manera es posible establecer prioridades para lograr incrementar el desempeño de los procesos. Algunos indicadores de ecoeficiencia que se proponen como una base para realizar cálculos se fundamentan en información relacionada con el uso de materiales necesarios para la realización de un producto terminado, así como la emisión de gases denominados de efecto vi invernadero y de dispersión de tóxicos, que son propios de algunos procesos de la industria minera. Estos mismos indicadores pueden ser en términos absolutos de masa de producto y materias primas, o también pueden ser en términos relativos si se incorpora el flujo de efectivo originado el valor económico del producto terminado en los mercados internacionales. El uso de indicadores de ecoeficiencia requiere de información de materias primas, proceso y producto terminado, que permita su cálculo. Sin embargo, todavía no existe una cultura generalizada entre las empresas a nivel mundial para publicar información de la compañía, misma que afecta directa o indirectamente al resto de los componentes de la sociedad debido al impacto económico, ecológico y/o social que existe. Las instituciones de gobierno no han sido capaces de lograr legislación suficiente que permita el acceso a la información de carácter pÚblico para los grupos de interés. Algunas naciones industrializadas, e inclusive naciones de América del Sur, han ido trabajando en el desarrollo de esta información pÚblica y ya es posible realizar algunos cálculos generales. Sin embargo, en México todavía existe una gran área de oportunidad en el libre flujo de información. En este trabajo se desarrollan algunos minerales importantes en la industria nacional, de tal manera que permita conocer de manera general cuáles son las características actuales del mineral, en términos de orígenes, propiedades, precios, usos principales e investigación más reciente, de tal forma que permita ubicar al lector en el contexto adecuado de cada mineral, para así entender de una mejor forma cuáles son las generalidades del proceso para la explotación del mineral, el posible impacto ambiental existente, y finalmente llegar a calcular los índices de ecoeficiencia. Una vez finalizado el desarrollo de los minerales, es posible realizar una comparación entre los mismos y obtener conclusiones sobre cuál es el estado actual de la minería en México en materia de ecoeficiencia

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