Examinando por Materia "Contaminación del aire"
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Publicación Acceso abierto Análisis de reactividad de ilmenita y olivino como posibles transportadores sólidos de oxígeno en el proceso chemical looping combustion (CLC)(Universidad del Valle, 2015) Mejía Paredes, Andrés Felipe; Jaramillo Romero, Claudia; Forero Amortegui, Carmen RosaEn el marco del Programa de Investigación e innovación en sistemas de combustión avanzada de uso industrial adelantado por la Unión Temporal ¿Incombustión¿, la Universidad del Valle está a cargo del proyecto ¿Combustión con captura de CO2 mediante transportadores sólidos de oxígeno (Chemical Looping Combustion), cuyo objetivo general es analizar el comportamiento de minerales y residuos procedentes de la industria del acero y la producción de alúmina como potenciales transportadores de oxígeno (TSO) en el proceso ¿Chemical looping Combustion¿ (CLC). Para el presente estudio se sometieron diferentes muestras de olivino e ilmenita a un proceso de reducción-oxidación, característico de la tecnología CLC en un equipo de análisis termogravimétrico (TGA). Las pruebas se realizaron a 750,850 y 950°C para verificar el efecto de la temperatura en la conversión de cada material. También se puso a prueba el tamaño de partícula utilizando muestras de 100-300 ¿m y 300-500 ¿m. Las condiciones de la etapa de reducción se establecieron en una concentración en flujo (%vol) de 25% metano y 75% N2, y para la oxidación 21% O2 (aire). A partir de los datos entregados por el equipo de medición, se determinó el comportamiento de la conversión en cada uno de los ciclos de reducción y oxidación a lo largo del tiempo para los dos materiales. Por otra parte, se determinó la capacidad de transporte experimental y la capacidad teórica de transporte a partir las posibles reacciones que tienen lugar en el proceso. La ilmenita presentó una capacidad de transporte experimental de 13.3%, la cual resulta relevante si se compara a las reportadas en anteriores estudios que están alrededor del 5%. Cuando se trabajó con una concentración de 10% en vapor de agua para el flujo de entrada, se obtuvo una capacidad de transporte menor al 1%. Las conversiones que alcanzó la ilmenita superaron el límite teórico planteado inicialmente. Además, su comportamiento a lo largo de los ciclos evidenció la activación que caracteriza a este mineral. En cuanto a la otra variable de estudio, se lograron mayores conversiones al aumentar temperatura, aunque se presentaron signos de aglomeración de las muestras a 950ºC. El comportamiento del olivino confirma su naturaleza de soporte. Se obtuvo para este material una capacidad de transporte de 0.1%, que se logró mejorar de manera poco significativa hasta un valor de 0.3% después de calcinar el mineral. Las conversiones obtenidas con el olivino en reducción fueron cercanas al 0% mientras en oxidación fueron del orden de 40%. No se evidenció una relación efectiva de la conversión con la temperatura para el olivino. De igual forma, los resultados no mostraron una influencia relevante del tamaño de partícula en el proceso. Después de someter el olivino a calcinación, se obtuvo una mejora en su desempeño, aunque esta no fue muy significativa. De los materiales de estudio, solamente la ilmenita demostró ser viable respecto a su uso en la tecnología CLC.Publicación Acceso abierto Emisiones atmosféricas de mercurio provenientes de la quema de biomasa en la región de rio Branco, Estado de Acre - Brasil(Universidad del Valle, 2012) Restrepo Bustamante, Juan Fernando; Fostier, Anne-Hélène; Daza Torres, Martha ConstanzaLa deforestación de los bosques tropicales ha llevado a serios daños ambientales que han repercutido a nivel mundial, incluyendo, entre esos, la removilización de mercurio inmovilizado en la biomasa cuyo impacto todavía es desconocido. En donde en la región amazónica con el alto impacto que tiene la quema anualmente y el avance de la frontera humana, se removiliza este mercurio siendo transferido a la atmósfera y las aguas, afectando en escala local y regional a las poblaciones cercanas. El objetivo de este trabajo es la determinación de mercurio en la vegetación característica de la Amazonía y sus factores de emisión después de la quema, de la región de Rio Branco - Estado de Acre en el Brasil.Publicación Acceso abierto Estimación de la curva de Kuznets ambiental con un modelo aditivo generalizado(Universidad del Valle, 2019) Marín, Cesar Alejandro; Olaya Ochoa, JavierDe acuerdo con el modelo de la Curva de Kuznets Ambiental (CKA), existe una relacio´n en forma de U invertida entre la degradacio´n ambiental y crecimiento econ´omico de una regio´n. Si la hip´otesis de la CKA se cumple, entonces su ana´lisis es relevante para la toma de decisiones de pol´¿tica econ´omica sobre el medio ambiente. Este trabajo busca ajustar una CKA para la Repu´blica de Chile con datos de contaminacio´n del aire por Di´oxido de Azufre (SO2) y del Producto Interno Bruto (PIB); Propone una estimacio´n no param´etrica y una comparacio´n con modelos tradicionalmente usados en este contexto. Finalmente se muestra el mejor ajuste por medio de un GAM.Publicación Acceso abierto Estimación de los costos de salud causados por la presencia del PM10 en la zona urbana el municipio de Palmira(Universidad del Valle, 2011) Ramírez Varela, Kewin Eduardo; Mejía Giraldo, Ana María; Burbano, Juan Carlos; Giraldo, Luz AdrianaLa contaminación del aire en los corredores industriales y en las principales ciudades del país es el mayor generador de los costos sociales, después de la contaminación del agua y los desastres naturales, estimándose este costo en cerca de 1.500 billones de pesos anuales en efectos sobre la salud pública, mortalidad y morbilidad. La presente investigación permitió estimar los costos en salud asociados a la presencia de material particulado menor de 10ug/mt3 (PM10) sobre los habitantes de la zona urbana del municipio de Palmira. Para tal objetivo, este estudio planteó la utilización de funciones dosis-respuesta expuestas en la literatura económica para el PM10 a partir de los (2) escenarios planteados por los autores.Publicación Acceso abierto Estudio preliminar en la atmósfera de la ciudad de Santiago de Cali para la evaluación de contaminantes orgánicos persistentes empleando muestreadores pasivos de aire con discos de espuma de poliuretano(Universidad del Valle, 2012) Álvarez Jiménez, Ángela Lizeth; Páez Melo, Martha IsabelEn este estudio se evaluó de manera preliminar la presencia de contaminantes orgánicos persistentes en la atmósfera de la ciudad de Santiago de Cali empleando muestreadores de aire pasivo con discos de espuma de poliuretano. Para ello, se ubicaron diez muestreadores de aire pasivo en cuatro estaciones a lo largo de un transecto de 12.8 km norte-sur de la ciudad, en tres períodos de exposición correspondientes a tres, cuatro y cinco meses, durante mayo de 2011 y marzo de 2012. Los contaminantes en el disco de espuma de poliuretano fueron extraídos durante 24 horas mediante el método soxhlet usando éter de petróleo como disolvente. Los extractos correspondientes a tres meses fueron analizados cuantitativamente por cromatografía de gases con detector de captura de electrones en el Laboratorio de Investigaciones Ambientales de la Pontificia Universidad Javeriana de Cali y enviados a analizar por cromatografía de gases acoplado a masas en el Laboratorio de Ciencias Ambientales de la Universidad de Siena-Italia, los extractos pertenecientes a cuatro y cinco meses. Para el período de tres meses se rastrearon 12 plaguicidas organoclorados (a-, β-, γ-HCH, heptacloro, aldrin, dieldrin, endrin, a-, β-endosulfán, p,p'-DDE, p,p'-DDD, p,p'-DDT), sin embargo el instrumento no logró detectar ninguno de los analitos de interés debido a que las concentraciones presentes de estos plaguicidas en el aire se encuentran por debajo del límite de detección del método empleado. En los períodos de cuatro y cinco meses se evaluó la presencia de bifenilos policlorados, plaguicidas organoclorados e hidrocarburos aromáticos policíclicos. El acumulado de las concentraciones de los bifenilos policlorados estuvo entre 54-840 pg/m3. Las medias (pg/m3) de plaguicidas organoclorados en las estaciones fueron altas respecto a lo reportado por otros países; su presencia se debe a la proximidad de la ciudad a zonas que anteriormente fueron utilizadas en cultivos donde los plaguicidas se aplicaron intensivamente, siendo el endosulfán el plaguicida más abundante. Los hidrocarburos aromáticos policíclicos presentaron una mayor incidencia en la zona centro y norte de la ciudad, principalmente el fenantreno, fluoreno, pireno, benzo(a)antraceno, criseno, fluoranteno y dibenzo(a,h)antraceno posiblemente debido a la densidad de automóviles, fuentes directas de combustión y las actividades industriales que se desarrollan dentro y fuera de la ciudad. Los resultados conforman información preliminar sobre las concentraciones de estos contaminantes en el aire de la ciudad de Santiago de Cali y generan la base para desarrollar un programa de monitoreo en la ciudadPublicación Acceso abierto Evaluación de la exposición a material particulado pm2.5 y pm10 en los habitantes de la zona centro del municipio de Jamundí - Valle del Cauca(Universidad del Valle, 2025) Bravo Manzano, Kevin Steven; Silva Vinasco, Juan PabloEl presente trabajo de grado tuvo como propósito principal evaluar la exposición a material particulado PM₁₀ y PM₂.₅ en habitantes y visitantes de la zona centro del municipio de Jamundí, Valle del Cauca, específicamente en el área de influencia de la plaza de mercado, comprendida entre las calles 11 y 12 y las carreras 7 y 10 que delimitan este sector. Este municipio, históricamente reconocido por un entorno rural y un desarrollo urbano acelerado, enfrenta un desafío ambiental significativo, arraigado a su crecimiento urbano y comercial, destacando la contaminación del aire como uno de los factores críticos e influyentes en la salud de sus habitantes, siendo la contaminación por material particulado (PM, por sus siglas en inglés) uno de los principales problemas. Este estudio, realizado en la zona central de la localidad, dada su importancia comercial y al alto flujo de personas y vehículos que frecuenta, así como su actuar de punto clave para direccionarse a las diferentes estancias del municipio, tuvo como objetivo determinar y evaluar la exposición al material particulado PM10 y PM2.5 de los habitantes y visitantes, empleando un sensor portátil AirBeam 3 durante 6 meses (febrero a julio de 2024), considerando diferentes puntos de muestreo mediante análisis de las concentraciones ambientales y un enfoque metodológico para las mediciones de calidad del aire. Este no solo permitió determinar las concentraciones de PM sino también la percepción de la comunidad a esta problemática ambiental mediante encuestas, revelando que la población posee una preocupación generalizada por el aire que se respira, pero carece de información clara, denotando un amplio desconocimiento de la calidad del aire, sus efectos en la salud y los factores que contribuyen a la contaminación. Las mediciones realizadas alcanzaron valores que ocasionalmente superaban las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para el año 2015 respecto al PM2.5, especialmente durante jornadas de la tarde y en puntos de alta influencia vehicular para partículas finas (PM2.5). No obstante, las concentraciones se mantienen sobre lo establecido para la resolución 2254 para ambos contaminantes. Se determinó como día crítico el lunes, ya que registra los mayores valores promedio con 17.0 μg/m³ para PM₁₀ y 15.13 μg/m³ para PM2.5, día sobre el cual también se determinó el punto crítico correspondiente al G, presente sobre la carrera 9 del municipio, donde se presenta un promedio máximo de 26.66 μg/m³ para PM₁₀ y 20.09 μg/m³ para PM2.5. En este sentido, las dosis potenciales alcanzaron hasta 160.82 μg/día para visitantes y 998.18 μg/día para residentes en el punto G, lo que evidencia un riesgo acumulativo significativo para grupos sensibles como niños, adultos mayores y personas con enfermedades respiratorias o cardiovasculares. Los resultados obtenidos indicaron que, aunque las concentraciones se encuentran dentro de los límites establecidos por la resolución 2254 de 2017, se superan en algunos casos los valores recomendados por la OMS. Estos hallazgos destacan la importancia de coordinar acciones entre autoridades y ciudadanos para proteger la salud pública, priorizando el control y la regulación de emisiones vehiculares, así como implementar campañas de sensibilización ambiental, apartados que solo se pueden conseguir trabajando en conjunto entre todos los involucrados.Publicación Acceso abierto Evaluación de una versión modificada de la prueba Shapiro-Wilk Generalizada con estimación Shrinkage de la matriz de covarianzas : caso de alta dimensión con muestras pequeñas(Universidad del Valle, 2022) Ospina Santander, Elizabeth; Roldan Lizcano, Melany; Olaya, Javier; Pereira Hoyos, Luz AdrianaLa hipótesis nula de la prueba Shapiro-Wilk Generalizada se define como H0 : Y1, ..., Yn ∈ Rp es una muestra que proviene de una Np(μ,Σ). Para el cálculo del estadístico W∗ de esta prueba se utilizan los estimadores de matriz de covarianzas S y la matriz de precisión S −1 Es bien conocido que la matriz de covarianzas muestral S, en situaciones donde el número de variables es mayor o incluso igual al número de observaciones disponibles, genera malas estimaciones de la matriz de covarianza Σ. Dado que S−1 hace parte del estadístico de la prueba Shapiro-Wilk Generalizada; es de esperarse que la potencia de la prueba se vea afectada. Un estudio de Monte Carlo fue desarrollado para evidenciar el efecto sobre la potencia de la prueba. Se identificó que esta presenta problemas cuando se emplea en datos que no siguen una distribución normal multivariada. Por el contrario, dicha afectación no se evidencia cuando se emplea en datos que provienen de una distribución normal multivariada. Seguidamente, como una propuesta metodológica para enfrentar la perdida de potencia de la prueba, se incorporó la estimación shrinkage S∗ en la prueba de Shapiro-Wilk Generalizada y se analizó su desempeño vía simulación versus el desempeño de la prueba tradicional. La evaluación se realizó bajo distintos escenarios del tamaño de muestra, niveles de significancia y estimaciones shrinkage. As ́ı, se concluye que la versión modificada de la prueba Shapiro-Wilk Generalizada tiene un mejor desempeño que la prueba tradicional, bajo n ∼= p. Finalmente, se presenta una aplicación con datos reales, que consisten en mediciones de calidad del aire en la Ciudad de Cali, Colombia. La verificación del supuesto de normalidad multivariada en estos datos, toma importancia puesto que abre la posibilidad de la aplicación de novedosas propuestas metodológicas para el manejo de datos faltantes, que resultan muy frecuentes en este contexto.Publicación Acceso abierto Implementación de un sistema lidar elástico para la observación de la dinámica de aerosoles sobre el área urbana de Cali [recurso electrónico](2019-09-19) Céspedes Rojas, Jonnathan; Reina, John Henry (Director de Tesis o Trabajo de Grado); Melo Luna, Carlos Andrés (Director de Tesis o Trabajo de Grado)Monitorear el impacto de los aerosoles en América Latina, a escala regional, es una labor limitada por disponibilidad de infraestructura, instrumentación, y recursos técnicos y financieros. En Colombia, hay cobertura de dos redes internacionales para el monitoreo de aerosoles, la Aerosol Robotic Network (AERONET) y la Latin American Lidar Network (LALINET). En la actualidad, el desempeño de AERONET se encuentra sujeto a la disposición de tres fotómetros solares distribuidos para cinco estaciones, y antes de este trabajo, el desempeño de LALINET dependía solamente de un sistema Lidar estático situado en la ciudad de Medellín. Concretamente, la ciudad de Cali, el principal centro urbano del suroccidente colombiano con la tercera población más grande del país, nunca contó con datos asociados a estas redes hasta el desarrollo de este trabajo. Debido a su localización y número de habitantes, Cali es un nicho estratégico para el desarrollo de la economía colombiana, por lo tanto, se resalta la importancia de llevar a cabo mediciones atmosféricas para el control de la calidad del aire. Hasta la fecha, la única fuente de información oficial acerca de la dinámica espacial de los aerosoles en Cali ha sido la red de calidad del aire terrestre, la cual cuantifica concentración de material particulado únicamente a nivel de receptor. En consecuencia, es escaso el conocimiento relacionado con la dinámica vertical de aerosoles suspendidos en la baja troposfera, así como su interacción con la luz solar. Para direccionar este vacío del conocimiento, en este trabajo se ha implementado un sistema Lidar mono estático coaxial en configuración elástica que opera en 532 nm, el cual permite realizar observaciones del tope de la Capa Límite Atmosférica (CLA) y de las propiedades ópticas de aerosoles, en la denominada estación LiDAR-CIBioFI. En la primera fase de este trabajo, se reporta la implementación de un algoritmo estable para la detección del tope de la CLA en condiciones de atmósfera homogénea, durante los meses de julio, agosto, septiembre y octubre del 2018. Con estos resultados, se comparó el tope de la CLA respecto a las datos de material particulado medidos por las estaciones Cañaveralejo (PM10), Pance (PM10) y Univalle (PM2,5), pertenecientes a la red de calidad del aire local y seleccionadas debido a su cercanía con la estación LiDAR-CIBioFI. En particular, un resultado prominente proviene de la comparación entre los datos generados por la estación Univalle y el sistema Lidar (localizado a unos 100 m de esta), pues la concentración diaria de PM2,5 reporta una ligera variación respecto a la evolución diaria de la CLA, la cual a su vez experimenta un cambio de altitud diurno de aproximadamente 1.5 km. En la fase final, los coeficientes de extinción y retro dispersión fueron calculados para analizar la interacción entre la luz y los aerosoles detectados en la baja tropósfera. En este caso, empleando el algoritmo de inversión de Klett-Fernald, se logró determinar que los aerosoles tienen un impacto significativo en la extinción de la luz en la zona de estudio, pues la tasa máxima de luz extinguida fue de 1.40x10-4 mxsr-1, de una extinción total de 1.60x10-4 mxsr-1. Estos resultados permiten concluir que en dicha zona hay una concentración preponderante de partículas con potencial para absorber en el visible (longitud de onda 532 nm), pues la tasa de retro dispersión de luz por aerosoles es de 2.35x10-6 m-1, de un total de retro dispersión de 5.50x10-6 m-1. Para respaldar esta conclusión, se llevó a cabo el cálculo de retro-trayectorias empleando el modelo HYSPLIT de la NOAA, lo cual indica que la mayoría de los aerosoles detectados por el LiDAR-CIBioFI podrían provenir de los vientos alisios del Pacífico y de las calmas ecuatoriales. Estas masas de aire transportan consigo aerosoles marinos y minerales, así como carbono negro originado por la quema de biomasa en Sur América.Publicación Acceso abierto Modelación de la contaminación del aire por material particulado (PM10) en Santiago de Cali a través de regresión no paramétrica durante el período 2003-2006(Universidad del Valle, 2011) Montoya Quesada, Luisa María; Orobio Belalcazar, Sandra Milena; Flórez, Álvaro JoséEste trabajo se ocupa de la contaminación atmosférica de la ciudad de Santiago de Cali durante el período 2003-2006, la cual fue declarada por el Ministerio del Medio Ambiente como la segunda ciudad más contaminada de Colombia, después de Bogotá (CONPES 3344, 2005). Se modela el comportamiento de la concentración promedio horaria del material particulado con diámetro inferior a 10 um durante 24 horas por estación de monitoreo, tipo de día (Ordinarios y Domingos y Festivos) y año, mediante el Estimador Lineal Local propuesto por Cleveland (1979), identificando las horas del día en las cuales se presentan los niveles más altos del contaminante e incorporando la variable precipitación para la zona Norte de la ciudad. También se caracterizan las zonas incluidas en el estudio, según nivel de concentración del contaminante, las cuales muestran un comportamiento característico de acuerdo al tipo de día. Se propone el uso de bandas de variabilidad a partir del estimador de varianza de Gasser, Sroka y Jennen-Steinmetz (1986).Publicación Acceso abierto Modelación no paramétrica de la contaminación promedio octohoraria del aire debida al Monóxido de Carbono y al Ozono Troposférico.(2015-05-06) Olaya, Javier; Reina, Jhovana; Torres, Leidy L.; Paz, María C.; Pereira, Luz A.Se presenta la modelación del comportamiento típico de la concentración promedio octohoraria del monóxido de carbono (CO) y ozono troposférico (O3) a lo largo de un día, mediante la implementación de un modelo de regresión no paramétrica. Los datos utilizados provienen de las mediciones registradas por el Sistema de Vigilancia de la Calidad del Aire (SVCA) de la ciudad de Santiago de Cali, para los años 2003 y 2006. Los resultados obtenidos muestran que el comportamiento de la contaminación octohoraria por O3 supera el límite máximo permitido de la Norma Colombiana en las estaciones ubicadas en la zona sur de Cali, mientras que la contaminación octohoraria por CO se aproxima al límite máximo permitido en el centro de la ciudad, coincidente con la presencia de fuentes móviles. Las bandas de variabilidad asociadas a la modelación de la contaminación octohoraria del CO, muestran indicios de que existen diferencias del comportamiento de este contaminante por tipo de día y zonas de vigilancia en los años de estudio; mientras que para el O3, el comportamiento difiere por tipo de día y zonas de vigilancia solo en el año 2006. Abstract We model the typical behavior of the eight-hour average concentration of Tropospheric Ozone (O3) and Carbon Monoxide (CO) throughout one day. Modeling is conducted using a nonparametric regression technique. Data come from the Cali’s Air Quality Surveillance System (SVCA), and correspond to the years 2003 and 2006. Results show that in the Cali's South side, the O3 eight hour contamination levels exceed the Colombian standard limit value. Meanwhile, in Cali's downtown the CO eight-hour average contamination levels are very close to the Colombian standard limit. Variability bands associated with the modeling of the typical daily behavior of the eight-hour concentration of CO, show evidence of differences between types of day and also between monitoring zones in all the years considered in the project. The same is observed for the O3 case, but only for data coming from year 2006.Publicación Acceso abierto El plan integral de movilidad urbana (PIMU) de Cali como política pública orientada a la reducción de las externalidades negativas del transporte : un enfoque de institucionalismo económico y gobernanza.(Universidad del Valle, 2021) Vásquez Núñez, Rafael Mauricio; Gomez Olaya, Alvaro PioEsta investigación analiza el Plan Integral de Movilidad Urbana PIMU Cali 2030, como Política Pública para reducir las externalidades negativas del transporte (congestión, contaminación, siniestralidad, etc.), dada la resistencia de actores sociales a la priorización de los medios más sostenibles (caminata, bicicleta, transporte público), por encima de los medios que más producen dichas externalidades (vehículos particulares a motor). Con este propósito, este trabajo: i) identifica determinantes de la elección del medio de transporte en Cali, a partir de un análisis cuantitativo de encuestas de movilidad; ii) evalúa la pertinencia del PIMU frente a esas variables y las externalidades negativas y evalúa su coherencia interna en tanto teoría del cambio de la movilidad sostenible, a través de entrevistas a expertos y matrices de análisis cualitativo; y iii) plantea recomendaciones de política a la luz del institucionalismo económico y la gobernanza, mediante matrices de análisis cualitativo comparativas entre teoría, percepción de actores sociales y el plan de movilidad. Así, se plantea que el PIMU es pertinente respecto al diagnóstico y coherente con el paradigma de la movilidad sostenible, pero no interviene algunas variables clave en la elección individual de los medios de transporte y plantea mecanismos de gobernanza verticales, por lo que los individuos no reconocen incentivos para ejercer la movilidad sostenible. Por ello, se recomienda reforzar la implementación del PIMU con estructuras horizontales de gobernanza y acuerdos comunitarios para moderar el uso de bienes comunes de la movilidad (como las vías y el aire) y así reducir las externalidades negativas.