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Publicación Acceso abierto Análisis cinético del proceso de combustión de un carbón antracita tratado térmicamente(Universidad del Valle, 2026) Moncayo Riascos, Ana Cristina; Hernández Cuasmayán, María Teresa; Guerrero Pérez, Juan SebastiánEste estudio analizó el efecto del tratamiento térmico sobre la estructura y la reactividad de un carbón antracita colombiano crudo y tratado térmicamente, con el propósito de comprender su comportamiento cinético frente a la combustión. Para ello, se realizaron ensayos de recocido a distintas temperaturas y tiempos de residencia, complementados con análisis de espectroscopía Raman y termogravimetría (TGA). El procesamiento de datos incluyó la deconvolución de los espectros Raman con la función de Lorentz y los termogramas mediante la función FraserSuzuki, cuya evaluación cinética se realizó a través del método integral de Coats–Redfern (modelo A2, nucleación y crecimiento bidimensional). Los resultados del tratamiento térmico evidenciaron que la temperatura es el factor de control dominante, con un efecto más de tres veces superior al tiempo de residencia sobre el rendimiento másico. A 1600 °C se registró una pérdida de masa cercana al 12%, asociada a la eliminación de volátiles, mientras que a 800 °C se observaron rendimientos altos, superiores al 100%. El análisis TGA evidenció principalmente transiciones asociadas a procesos de oxidación y fenómenos difusivos del oxígeno, reflejados en las variaciones de masa y en la aparición de diferentes etapas de reacción. Estos cambios térmicos y químicos fueron complementados con los resultados de espectroscopía Raman, que mostraron la evolución de la estructura carbonosa: una disminución relativa de los defectos (banda D) y un incremento en la intensidad de la banda G, lo que sugiere una reorganización hacia dominios de hibridación sp².Publicación Acceso abierto Determinación experimental de las solubilidades de fosfato y gluconato de calcio en agua en presencia de dióxido de carbono comprimido(Universidad del Valle, 2026) Cortés Rosero, Jeymi Lizeth; Mejía Villarreal, Isabel MaríaEl calcio es un mineral esencial para el organismo humano, clave en la formación ósea, la contracción muscular y la coagulación sanguínea. Sin embargo, muchas sales de calcio empleadas como suplementos presentan baja solubilidad en agua, lo que limita su biodisponibilidad y absorción intestinal. Para superar esta restricción, se ha propuesto el uso de dióxido de carbono (CO₂) comprimido como agente para incrementar la solubilidad de estas sales en fase acuosa y, posteriormente, mediante la expansión de la solución saturada, favorecer la formación de micropartículas que mejoren su dispersión. En este contexto, la determinación de la solubilidad en presencia de CO₂ constituye una etapa fundamental del proceso. En este estudio se determinaron experimentalmente las solubilidades de fosfato, gluconato y una mezcla carbonato:gluconato de calcio en agua con CO₂ comprimido, evaluando temperaturas entre 15 y 50 °C y presiones entre 0 y 117 bar. El fosfato de calcio, insoluble en condiciones estándar, alcanzó una solubilidad de 2.2 g/L a 48.5 °C y 6.9 bar. El gluconato de calcio incrementó su solubilidad en 50 %, llegando a 45 g/L a 17.4 °C y 17.2 bar. La mezcla redujo en 48 % la presión requerida para solubilizar el carbonato, aunque con menor estabilidad. El análisis económico evidenció la viabilidad de un proceso piloto, con inversión de 151,000 USD, retornos estimados entre 1.3 y 1.6 años y una TIR de hasta 268.1 %, superior a la tasa de descuento del 19.75 %.Publicación Acceso abierto Evaluación del comportamiento hidrodinámico en una membrana de ósmosis inversa usando fluidodinámica computacional (CFD)(Universidad del Valle, 2025) Espinosa Valle, Angie Fernanda; Niño Vargas, Adriana KaterineLa ósmosis inversa (OI) es una tecnología ampliamente utilizada para la desalinización y tratamiento de aguas, cuyo desempeño se ve limitado por la formación de concentración de polarización (CP), fenómeno que reduce la eficiencia del proceso. En este trabajo de grado se desarrolló un modelo computacional en ANSYS Fluent para estudiar el efecto de la geometría de la membrana, el tipo de soluto y el material sobre la CP. Se evaluaron dos geometrías patronadas, dos tipos de solutos NaCl y MgSO₄ y además, se integraron los materiales poliamida y fluoruro de polivinilideno (PVDF) desde GRANTA Selector, para estudiar el efecto térmico sobre la CP. La metodología fue verificada a partir de un modelo de simulación previamente publicado en la literatura científica, para el cual los resultados mostraron coherencia con los perfiles de concentración y comportamiento del sistema. Los resultados indicaron que la geometría triangular presentó mayor coeficiente de transferencia de masa y menor espesor de capa límite para ambos solutos. Se observó que el NaCl, debido a su mayor difusividad, generó menor CP que el MgSO₄. Comparando valores simulados con los teóricos obtenidos por correlaciones de Sherwood, se encontraron errores relativos menores al 7 % para el coeficiente de transferencia de masa y menores al 10 % para el espesor de capa límite, lo cual valida la confiabilidad del modelo. En cuanto al comportamiento térmico, el aumento de temperatura favoreció el flujo de permeado, siendo el material poliamida quien presentó mayor conducción de calor que el PVDF; lo que permitió una reducción significativa en la CP. Se concluye que la geometría, el tipo de soluto y el material de la membrana influyen de manera significativa en el comportamiento del proceso, y que la simulación CFD es una herramienta poderosa para su análisis y optimización.Publicación Acceso abierto Evaluación técnica, financiera y de ciclo de vida del proceso de extracción de aceite bioactivo a partir de la torta de prensado de cacay (Caryodendron orinocense) mediante CO2 supercrítico(Universidad del Valle, 2025) Cadena Uribe, Gabriel Mauricio; Gómez Ochoa, Lizeth Andrea; Pardo Castaño, Camilo; Marriaga-Cabrales, NilsonEste trabajo evalúa la valorización de la torta de prensado de cacay, un residuo agroindustrial emergente, mediante la extracción de compuestos bioactivos empleando dióxido de carbono en estado supercrítico (SFE-CO2). El propósito del presente estudio fue evidenciar la viabilidad técnica, financiera y ambiental para la recuperación de aceite de alto valor. Se planteó un diseño experimental factorial (23) con dos réplicas centrales, tomando como punto de partida los resultados preliminares de un estudio en paralelo, lo que permitió delimitar las variables claves: temperatura (35–65 °C), tiempo estático inicial (0–12 min) y relación longitud/diámetro del lecho (1.5–3.5), manteniendo constante la densidad del solvente (0.9 g/mL). Los resultados demuestran que las condiciones recomendadas para maximizar simultáneamente el rendimiento y la capacidad antioxidante son 65 °C, una relación L/D de 3.5 y un tiempo estático nulo. Bajo estas condiciones, se alcanzó un rendimiento de extracción del 9.8% (p/p) y una capacidad antioxidante de 324.83 ± 8.45 μmol TE/g, valor significativamente superior al del aceite obtenido por métodos convencionales. El análisis cromatográfico (GC-MS) del extracto reveló una composición rica en ácidos grasos poliinsaturados (73.2 %), 13.7 % de monoinsaturados y 13.1 % de saturados, destacando su potencial para aplicaciones en las industrias cosmética y nutracéutica. A partir de estos resultados, se diseñó de manera preliminar una planta de extracción supercrítica por lotes, con una capacidad de producción de 0.18 kg/h, ajustada a la disponibilidad anual de torta de cacay en Colombia, lo que limita actualmente el escalado industrial del proceso. El análisis económico proyecta un tiempo de retorno de inversión de 2.8 años y una tasa interna de retorno (TIR) del 76 %, respaldando su viabilidad financiera preliminar. Finalmente, el análisis de ciclo de vida “de la cuna a la puerta” reveló un balance climático positivo (–16.02 kg CO₂ eq/kg de aceite) gracias al secuestro de carbono del cultivo perenne de cacay. No obstante, se identificaron impactos relevantes en la toxicidad humana y ecotoxicidad terrestre, lo que resalta la necesidad de mejorar la eficiencia energética y la gestión de insumos agrícolas para fortalecer la sostenibilidad de la planta.Publicación Acceso abierto Producción de hidrocarbonizados para su utilización como energéticos a partir de troncos flotantes procedentes del río Cauca(Universidad del Valle, 2025) Rojas Salamanca, Juan Fernando; Arcos Villacriz, Jesús Alfonso; Barraza Burgos, Juan Manuel; GRUPO DE INVESTIGACIÓNEste estudio evaluó la producción de hidrocarbonizados a partir de troncos flotantes del río Cauca (Colombia) mediante carbonización hidrotérmica (HTC). La biomasa presentó alto contenido de humedad y baja densidad energética, lo que justifica su valorización. Los ensayos se realizaron en reactores batch con y sin agitación, operando entre 200 y 253 °C, con tiempos de residencia de 30 min a 2 h y relaciones agua/biomasa de 5:1 y 10:1. Los resultados evidenciaron que la temperatura y el tiempo de residencia son los principales factores que controlan la calidad energética del hidrocarbonizado, reflejándose en incrementos del poder calorífico y del contenido de carbono fijo. La mayor calidad energética se obtuvo a 253 °C durante 30 min en el reactor agitado, mientras que en el reactor sin agitación el mayor rendimiento energético se alcanzó a 220 °C durante 1 h. Los hidrocarbonizados producidos fueron densificados en briquetas con adecuada resistencia mecánica, demostrando una ruta tecnológica viable para la valorización de residuos lignocelulósicos fluviales como biocombustibles sólidos de alto desempeño.Publicación Acceso abierto Reactividad a la combustión de troncos de madera encontrados en la orilla del río Cauca sometidos a carbonización hidrotérmica(Universidad del Valle, 2025) Torres Torres, Rosxana; Lozano García, Juan Sebastian; Barraza Burgos, Juan ManuelEn este estudio se evaluó el comportamiento térmico y cinético de biomasa recuperada de troncos arrastrados por el río Cauca, tanto en su estado natural como tras ser sometida a tratamiento de carbonización hidrotermica, con el objetivo de analizar su efecto sobre las propiedades termoquímicas del material. Se realizaron análisis termogravimétricos para determinar las temperaturas características de combustión (ignición, pico y agotamiento), a partir de las cuales se calcularon los índices de combustión y quemado. Esto permitió comparar la reactividad térmica de las muestras tratadas frente a la biomasa cruda. Además, se efectuaron análisis próximos, cuyos resultados sirvieron para estimar la composición elemental y el poder calorífico superior mediante correlaciones empíricas. Entre los resultados más destacados del análisis próximo, las muestras 220-1-5 y 200-2-10 mostraron los mejores resultados en contenido de cenizas, con 2.89% y 3.21%, respectivamente. Por otro lado, la materia volátil presentó una mayor disminución en las muestras 220-2-5 (77.41%) y 220-2-10 (80.02%), lo cual conlleva a un aumento en el contenido de carbono fijo en todas las muestras tratadas. En el análisis cinético, los datos TGA se ajustaron a un modelo de reacción de segundo orden (R2) para la primera etapa, y al modelo de difusión de Jander (D2) para la segunda etapa. Las muestras con mejor desempeño cinético fueron 200-1-5, con una energía de activación de 112.78 kJ/mol y un factor preexponencial de 4.81×108, y 220-2-10, con 102.41 kJ/mol y 2.51×108, respectivamente. Los resultados evidencian que el tratamiento hidrotérmico mejora significativamente las propiedades energéticas de la biomasa, al reducir la temperatura de ignición, incrementar el poder calorífico y optimizar la cinética de descomposición térmica.Publicación Acceso abierto Evaluación del comportamiento de flujo en un inyector Venturi en el proceso de coagulación y floculación para el tratamiento de aguas mediante CFD(Universidad del Valle, 2025) Perea Angulo, Luis Esteban; Niño Vargas, Adriana KaterineEl presente proyecto tuvo como objetivo evaluar la eficiencia de mezcla inducida por un inyector tipo Venturi en el proceso de coagulación y floculación para el tratamiento de aguas, mediante simulaciones numéricas basadas en Dinámica de Fluidos Computacional (CFD). A diferencia de otros estudios centrados en la geometría, la investigación se enfocó en analizar el efecto de las condiciones operativas específicamente la velocidad de entrada y la dosificación del coagulante sobre la calidad de la mezcla, con el propósito de optimizar la dispersión de partículas y mejorar la eficiencia global del proceso. Inicialmente se desarrolló un modelo analítico sustentado en los principios de conservación de masa y cantidad de movimiento, a partir del cual se definió una geometría base del inyector y se establecieron las condiciones de contorno para la simulación. Posteriormente, se construyó el dominio computacional mediante la herramienta BlockMesh y se implementó el modelo numérico empleando el solucionador twoLiquidMixingFoam de OpenFOAM, el cual permitió describir el comportamiento monofásico, bi-componente de la mezcla agua-coagulante bajo diferentes escenarios de operación. El modelo fue validado mediante la comparación de los campos de presión con datos de un caso de referencia, alcanzando un error porcentual inferior al 6 %, lo que demuestra su capacidad predictiva y confiabilidad. A través del análisis de sensibilidad, se identificó que la condición de mayor eficiencia de mezcla, evaluada por el Índice de Mezcla (IM), se presentó a una velocidad de 2 m/s y una dosificación tipo B (relación 0,5). Estos resultados respaldan la viabilidad técnica del inyector Venturi como alternativa hidráulica eficaz para la mezcla rápida, al eliminar la necesidad de energía externa y reducir los costos operativos. Se recomienda incluir en trabajos futuros la evaluación tridimensional del flujo, la inclusión de las posibles reacciones químicas y la influencia de la temperatura para mejorar la precisión del análisis del fenómeno.Publicación Acceso abierto Valorización de drenajes ácidos de minas de carbón : un estudio de prefactibilidad técnico económica para la producción de pigmentos inorgánicos(Universidad del Valle, 2025) Daza Rubio, Isabella; Quesada Calderón, Francisco; Marriaga-Cabrales, Nilson; GRUPO DE INVESTIGACIÓNEl presente trabajo aborda la problemática ambiental de los drenajes ácidos de minas de carbón (DAMC) y plantea su aprovechamiento en la obtención de pigmentos inorgánicos como alternativa sostenible. Por esto, el objetivo general fue determinar la prefactibilidad técnico-económica de producir un pigmento a partir de la neutralización de los DAMC. La metodología consistió en ensayos de laboratorio con diseño experimental, el dimensionamiento preliminar de equipos mediante heurísticas de ingeniería y la elaboración de un modelo financiero de flujo de caja proyectado. Los resultados mostraron que fue posible obtener pigmentos a partir de los lodos neutralizados, lo que valida la factibilidad técnica del proceso. Asimismo, se estableció una configuración preliminar de planta que garantiza indicadores económicos favorables, incluyendo un VAN positivo de USD 83.497 y una TIR del 27 %. En conclusión, la valorización de los lodos de DAMC en forma de pigmentos constituye una solución ambiental viable y una alternativa económicamente atractiva, cumpliendo con el propósito planteado en el objetivo general.Publicación Acceso abierto Enfoques para mejorar la productividad de metabolitos celulares en cultivos sumergidos : estrategias de alimentación y tendencias(Universidad del Valle, 2025) Burgos Tapia, Carol; Muñoz Pasaje, Yurani; Ramirez-Malule, Howard; Gómez Ríos, DavidLa producción de metabolitos en cultivos sumergidos en suspensión es fundamental para muchas industrias, como la farmacéutica, alimentaria y biotecnológica. En esta revisión, nos enfocamos en las estrategias que han ayudado a aumentar la cantidad de metabolitos producidos, especialmente en sistemas donde controlamos detalles como la alimentación por lotes o continua. Los resultados muestran que ajustar cuidadosamente la cantidad de nutrientes y mantener condiciones estables, como el pH y los niveles de DO, pueden marcar una gran diferencia en la producción. Además, los avances en tecnología y los sistemas automatizados que ajustan en tiempo real han permitido un control mas preciso de las condiciones de fermentación. También se analizó los retos que enfrentan las estrategias cuando se aplican a nivel industrial y se propone áreas futuras de investigación para seguir mejorando el rendimiento de los biorreactores y optimizar la producción de metabolitos.Publicación Acceso abierto Estudio de viabilidad técnica de la implementación de un proceso de concentración de lactosuero subproducto de la industria láctea para producción de concentrado de proteína en polvo(Universidad del Valle, 2025) Vallejo Pantoja, Leidy Stefania; Castro Muñoz, Ingrid Tatiana; Gómez-Daza, Juan CarlosEl presente trabajo evaluó la factibilidad técnica y económica de un proceso preliminar para valorizar el lactosuero, subproducto de la industria láctea, orientado a la obtención de proteína en polvo. La investigación inició con la caracterización fisicoquímica del lactosuero suministrado por Alimentos La Cofradía, verificando su potencial como materia prima de acuerdo con la Norma Técnica Colombiana 2797 de 2007. Posteriormente, se implementó un sistema de microfiltración con membranas de nitrato de celulosa de 0,2 micras, evaluando la influencia de presión y tiempo sobre el rendimiento y la concentración proteica. Los resultados mostraron que a 3 bar y 20 minutos se alcanzó una retención proteica del 21% y una concentración en el retenido del 27%. En el secado por aspersión se ensayaron distintas condiciones de temperatura y flujo, determinándose que operar a 180 °C y 227 mL/h permitió obtener polvo con 8% de humedad y un rendimiento de sólidos del 62%, cumpliendo con los estándares de calidad. La viabilidad económica se analizó mediante simulación en SuperPro Designer, comparando dos alternativas: secado posterior a la microfiltración y secado directo. El análisis evidenció que el secado sin microfiltración resulta más factible técnica y económicamente, con un margen bruto del 33,13%. En conclusión, la valorización del lactosuero mediante secado directo es una opción viable y sostenible, ya que permite obtener un producto con características adecuadas para su comercialización y un balance económico favorable.Publicación Acceso abierto Estudio de la transferencia de masa en estado estacionario con agitación del sistema agua - alcohol polivinílico a través de una celda de ultrafiltración asistida por polímeros (PEUF) que utiliza una membrana de polietersulfona(Universidad del Valle, 2025) Benítez Cancimance, Johnny Fernando; Lemos Vidarte, Laura Catalina; López Vélez, José SebastiánEn este trabajo, se determinaron experimental y teóricamente los coeficientes de transferencia de masa del agua en un sistema de ultrafiltración asistida por polímeros (PEUF), usando una membrana de polietersulfona y alcohol polivinílico (PVA) como polímero modelo. Se evaluaron cuatro concentraciones de PVA (60, 80, 100 y 120 mM) y cuatro velocidades de agitación (150, 250, 350 y 450 RPM), observando que el aumento de PVA reduce el flujo por mayor viscosidad y formación de una capa límite, mientras que la agitación incrementa el flujo al disminuir dicha capa, aunque este efecto es menor a altas concentraciones de PVA. Teóricamente, se aplicó una correlación basada en los números de Sherwood, Reynolds y Schmidt para estimar el coeficiente de transferencia de masa, la cual mostró buena concordancia con los datos experimentales a bajas concentraciones de PVA, pero limitaciones a concentraciones elevadas. Además, se implementó una red neuronal artificial para predecir el coeficiente experimental de transferencia de masa, logrando un error cuadrático medio (MSE) de 1.12×10⁻⁶ y un 𝑅² > 0.95, lo que evidencia su utilidad para describir sistemas complejos, aunque su alcance se limitó a la predicción de datos experimentales y no al ajuste de la correlación teórica.Publicación Acceso abierto Hydrodynamic and energetic analysis of an electrolysis cell for hydrogen production using openfoam(Universidad del Valle, 2025) Sarria Motta, Juan Felipe; Niño Vargas, Adriana KaterineThis study presents a hydrodynamic and energetic analysis of a parallel-plate electrolysis cell using the open-source Computational Fluid Dynamics (CFD) software OpenFOAM. An Eulerian multiphase model was applied to simulate turbulent, gas-evolving flows coupled with electrochemical phenomena under potentiostatic and galvanostatic operation. The simulation results agreed within 4% of an experimentally measured polarization curve of a vertical parallel-plate electrolysis cell equipped with TiO2/IrO2 electrodes. Using the validated model, an analysis of the effect of the flowrate on the cell voltage and specific energy consumption at different current densities was carried out. A threefold reduction in the flowrate showed an average 1.3% increase in the cell voltage, attributed to the observed formation of a gas curtain near the electrodes, which was more prominent at higher current densities. Other hydrodynamic behavior like gas accumulation could be studied, observing that under the operating conditions, the electrolyte backflow through the gaps between the electrodes and the cell walls was not strong enough to carry the gas bubbles down the cell and back into the interelectrode gap.Publicación Acceso abierto Evaluation of heterogeneous catalytic ozonation process for diclofenac degradation in solutions synthetically prepared(Universidad del Valle, 2018) Castro Botina, Jenny Alexandra; Paz Rosero, Santiago Alejandro; Urresta Aragón, Julian Diel; Machuca-Martínez, FidermanSodium diclofenac (DCF) is a common analgesic and anti-inflammatory drug. Due to its growth and accumulation into water bodies, it has become an environmental problem. In this work, technical and analytical DCF mineralization by means of heterogeneous catalytic ozonation was studied. The process was carried out with magnetite (Fe₃O₄) as a catalyst, which preserved its physical and chemical properties during the process. The best results of mineralization were obtained after a 40-minute treatment of a 35 mg/L analytical DCF solution, with a 0.5 g/L catalyst concentration. These results showed the highest organic load decrease, measured as dissolved organic carbon (DOC) and chemical oxygen demand (COD), with 94% and 89%, respectively. In addition, the percentage of organic load decrease was compared between the conventional and the catalyzed process. Besides, reaction products were identified by Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC-MS), and the catalytic properties were identified by Mössbauer spectroscopy, which showed the catalyst maintained its nature after the process. Finally, the results obtained show that the heterogeneous catalytic process could be an efficient degradation treatment for emerging contaminants such as DCF.Publicación Acceso abierto Catalytic effect of boric acid in CO2 absorption(Universidad del Valle, 2018) Ramírez Quintero, Adriana; Herrera Marín, Ana María; Marriaga-Cabrales, Nilson; Ramirez-Malule, HowardAs a consequence of the accelerated industrial growth, the problem involved in the treatment of gases emitted into the atmosphere by the industrial sector, especially carbon dioxide, takes on greater relevance. Therefore, the development and exploration of new technologies for the capture of CO2 must always be under investigation. This study employed a pilot-scale absorption unit to investigate the capacity of the absorption of carbon dioxide using an aqueous solution of sodium hydroxide and boric acid as catalyst. The evaluated parameters included two different concentrations of absorbent, operating temperature, and the kinetic effect due to the presence of boric acid. The results showed that when the concentration of the absorbent was increased, the removal of CO2 is highly favored. Also, the kinetic effect was favored when the operating temperature was stepped up, and the presence of boric acid improves the CO2 kinetic rate.Publicación Acceso abierto Comportamiento de los elementos mayores en la combustión de residuos agrícolas de cosecha de caña de azúcar carbonizados hidrotérmicamente(Universidad del Valle, 2024) Fuertes Bucheli, Richard Francisco; Barraza Burgos, Juan ManuelEsta investigación evaluó el proceso de carbonización hidrotérmica como una alternativa para mejorar las características de los residuos agrícolas de cosecha de caña de azúcar (RAC) y reducir la formación de depósitos y la corrosión durante la combustión. Los resultados mostraron que las muestras de RAC sometidas a carbonización hidrotérmica entre 200 y 300 °C, con una relación másica agua/RAC de 5 y 10, presentaron una reducción significativa en la cantidad de elementos mayores. En particular, las condiciones de operación seleccionadas para la etapa experimental (300 °C y una relación másica agua/RAC de 5) no solo lograron una alta reducción de estos elementos, sino que también permitieron la eliminación del 100% del cloro presente en el RAC. La evaluación de los efectos de la carbonización hidrotérmica en la reducción de elementos mayores y su comportamiento durante la combustión del RAC hidrocarbonizado reveló que su uso como combustible favorece la partición diferenciada de los elementos mayores entre las cenizas y los gases de combustión. Las cenizas, compuestas por un 87.4% de silicio, contenían hierro (6.0%) y calcio (4.8%) en concentraciones significativas. El potasio y el azufre mostraron concentraciones menores, del 1.1% y 0.6% respectivamente, mientras que el manganeso se encontró en cantidades traza. Por otro lado, los gases de combustión contenían hierro (56.4%), silicio (18.8%), calcio (14.4%) y potasio (8.6%) en concentraciones significativas, con azufre (1.5%) y manganeso (0.2%) en bajas concentraciones. En resumen, la investigación mostró que la carbonización hidrotérmica redujo el contenido de elementos mayores presentes en el RAC, y que el uso del hidrocarbonizado obtenido contribuirá a reducir la formación de depósitos y la corrosión durante la combustión, debido a la disminución o eliminación de los elementos que provocan estos efectos.Publicación Acceso abierto Evaluación de la presión umbral de autoignición en un escenario de almacenamiento de hidrógeno comprimido mediante CFD(Universidad del Valle, 2025) Ossa Correa, Javier Andrés; Niño Vargas, Adriana KaterineEn este documento se simuló un escenario de almacenamiento de hidrógeno comprimido, para comparar cómo las variaciones geométricas del sistema alteraban la presión umbral de autoignición del sistema. Se realizó una primera aproximación con la suposición de régimen laminar y posteriormente con régimen turbulento. Se encontró que la suposición de flujo laminar sí representa el efecto de la variación de la longitud de la tubería en la presión umbral, con una diferencia mínima y máxima de 1 y 50 % respectivamente; no tener en cuenta la disipación turbulenta resulta en un sistema en el que la presión de autoignición es independiente del diámetro, esto no es conveniente para estudiar el comportamiento de la autoignición distintas condiciones geométricas. Posteriormente, con base en los resultados obtenidos y observaciones del fenómeno de autoignición, se sugirieron distintas maneras de abordar casos de operación de almacenamiento de hidrógeno comprimido; con la finalidad de reducir el riesgo de autoignición intentando no reducir la presión de almacenamiento.Publicación Acceso abierto Efecto de la radiación UV_C sobre la actividad microbiana en jugo de caña de azúcar(Universidad del Valle, 2024) Solís Narváez, Marly Yesenia; GUERRERO, JUAN; Arévalo Hurtado, Lina MarcelaLa producción de azúcar enfrenta retos importantes debido a impurezas que degradan la sacarosa y disminuyen la eficiencia del proceso, entre ellas la presencia de microorganismos. Para mitigar estos efectos se han utilizado métodos térmicos y químicos, sin embargo, la búsqueda de alternativas más sostenibles y limpias impulsa el interés en tecnologías como la radiación UV-C. En este estudio se determinó el efecto de la radiación UV-C, a longitud de onda de 254 nm, como alternativa de tratamiento no térmico, sobre la actividad microbiana en corrientes de proceso, jugo filtrado, retornos dulces y jugo claro, utilizando potencias de 5, 7 y 11W. Para determinar el impacto del tratamiento en variables como pH, brix, color, turbidez, ácido láctico y metabolitos, se realizaron pruebas de exposición en tiempos de 1 a 4 h, en un biorreactor batch con 8,5 L de muestra, con agitación constante de 400 rpm y adaptado con la lámpara germicida sumergible. También se realizó un montaje con 2,5 L de muestra en un equipo Shacker simulando las condiciones del biorreactor para comparar la eficiencia del tratamiento. La temperatura en retornos dulces fue de 35°C, mientras que en jugo claro y jugo filtrado fue de 50°C, el máximo tolerable por las lámparas. El tiempo de muestreo varió entre 8 a 30 min, en cada toma se extrajeron 150 mL, divididas en 3 tubos falcon de 50 mL y se refrigeraron a 30°C para las mediciones fisicoquímicas y a -80°C para las mediciones de metabolitos y ácidos orgánicos en HPLC. Los resultados muestran que el tratamiento con luz UV-C tiene efectos mínimos sobre el brix y color, sugiriendo que no altera las características fisicoquímicas del jugo. Se observó mayor variabilidad en mediciones relacionadas con la actividad microbiana como ácido láctico y manitol, especialmente en los tratamientos con la potencia más baja, 5W. Los análisis microbiológicos realizados, incluyendo electroforesis en gel de agarosa para evaluar el daño en el ADN de los microorganismos, evidenciaron decrecimiento en la concentración de ADN de las muestras, indicando que la radiación UV-C es efectiva en la reducción de la actividad microbiana. El estudio señala la necesidad de ajustar variables operativas como el volumen y turbidez, ya que son factores que limitan la penetración de la luz UV, alterando su eficiencia. La radiación UV-C es una tecnología prometedora para el control de la actividad microbiana, aunque se requieren más estudios para su aplicación a escala industrial.Publicación Acceso abierto Extracción de antioxidantes a partir de cáscara de chontaduro (Bactris Gasipaes) usando dióxido de carbono supercrítico(Universidad del Valle, 2025) Rivera Antolinez, Juan David; Zapata Ortíz, Carlos Esteban; Bolaños, Gustavo; TERMODINÁMICA APLICADAEl chontaduro (Bactris gasipaes) es un producto vegetal de origen amazónico cuyo fruto se comercializa en varios departamentos de Colombia. Sin embargo, la cáscara constituye un residuo agroindustrial cuyo aprovechamiento tendría implicaciones económicas y ambientales favorables. Por ejemplo, se conoce que la cáscara de chontaduro contiene cantidades valorizables de carotenoides, sustancias que poseen importante actividad como antioxidantes y que son de gran interés para las industrias alimenticia, nutracéutica y farmacéutica. Este proyecto propone la extracción de carotenoides y otros componentes bioactivos presentes en la cáscara de chontaduro, mediante la utilización de bióxido de carbono supercrítico como solvente. Se realizaron extracciones supercríticas a escala de laboratorio de acuerdo con un diseño experimental factorial aumentado con cuatro tratamientos centrales, para evaluar el efecto de las variables del proceso sobre el rendimiento y capacidad antioxidante de los extractos. Los factores considerados fueron temperatura y densidad del CO2, que se estudiaron entre 35 y 55 ºC, y 700 y 900 kg/m3. La capacidad antioxidante se determinó mediante dos métodos estándar: el método de DPPH y el método de Folin-Ciocalteu. El primer método permite determinar la capacidad de un extracto para actuar como secuestrante de radicales libres, de modo que los resultados se presentan como la concentración de extracto capaz de reducir la concentración de un radical libre (DPPH) a la mitad, valor que se conoce como EC50. El segundo método permite conocer la cantidad de fenoles presentes en el extracto, expresados como cantidad equivalente a un compuesto fenólico de referencia (ácido gálico), en mg/L.Publicación Acceso abierto Viabilidad técnica del beneficio de carbones colombianos de alto rango por flotación espumante(Universidad del Valle, 2025) Erazo Fuertes, Luisa Fernanda; Ortiz Erazo, Santiago; Ramos Velasco, MateoEste trabajo de investigación evaluó la viabilidad técnica del proceso de flotación-espumante para el beneficio de tres carbones colombianos de alto rango, provenientes de los municipios de Capitanejo (Santander), Briceño (Boyacá) y Jamundí (Valle del Cauca). La presencia de impurezas minerales en el carbón disminuye su poder calorífico y aumenta su impacto ambiental, por tal razón es necesario implementar técnicas de beneficio que mejoren su calidad antes de su uso industrial. La flotación-espumante que está basada en las diferencias de hidrofobicidad entre las partículas de carbón y los minerales acompañantes, se propuso como una alternativa eficaz para la remoción de cenizas y la mejora de la eficiencia energética del carbón. Se aplicó un diseño experimental factorial 3x2x2 para estudiar el efecto combinado del tipo de colector (AERO MX 5160 y Queroseno) y su concentración baja y alta (Low y High), además se consideraron las características físico-químicas de cada muestra de carbón para ser evaluadas durante el proceso de beneficio. Para esto se empleó una metodología de flotación con acondicionamiento cero, siguiendo procedimientos estandarizados de laboratorio. Las variables de respuesta evaluadas fueron el rendimiento del proceso y la remoción de cenizas, determinadas mediante la norma ASTM D-3174-04. Los resultados indicaron que el colector AERO MX 5160 a alta concentración (≈ 470 g/t) presentó el mayor rendimiento ajustado del proceso, con un 65.33 % de recuperación, mientras que el Queroseno a baja concentración (≈ 270 g/t) logró la mayor remoción de cenizas, alcanzando un 50.69 %.Publicación Acceso abierto Evaluación técnico-económica y ambiental de un proceso conceptual para la valorización de vinaza mediante producción de PHB(Universidad del Valle, 2025) Vanegas Menjura, Michael Steven; Gómez Ríos, DavidLos resultados demostraron que el escenario al 7.5% maximiza la producción de PHB (1.25 kg/hora), con un costo total de USD 3.29 millones para una capacidad anual de 10 toneladas, y un precio de venta estimado de USD 408/kg, competitivo frente a bioplásticos comerciales (USD 174–1.024/kg). El análisis de sensibilidad reveló que las variaciones en el precio del PHB y los costos de insumos impactan significativamente en la viabilidad económica, mientras que el ACV identificó la producción de enzimas como el principal contribuyente al calentamiento global (27,840 kg CO₂ eq/lote) y la escasez de recursos fósiles (1,217 kg oil eq/lote). La recirculación de reactivos redujo el consumo de cloroformo e isopropil en un 85%, alineándose con principios de economía circular. Este trabajo establece un marco técnicoeconómico para escalar procesos de biorrefinería, destacando la necesidad de optimizar pretratamientos de vinaza y validar experimentalmente los modelos simulados.