Resumen: Las tecnologías renovables son una forma de energía moderna, limpia y de muy bajo impacto ambiental. Las mismas pueden convertirse en una opción viable para la generación de energía en especial para zonas rurales del Ecuador, en donde el escaso acceso al servicio eléctrico limita las posibilidades de desarrollo de estas zonas. La energía solar es el recurso utilizado por los sistemas de generación fotovoltaicos aislados, los mismos que son de uso exclusivo para zonas rurales debido a que la instalación de la red eléctrica es costosa o técnicamente compleja. En el entorno de Matlab/Simulink se han diseñado sistemas fotovoltaicos aislados que están compuestos por un arreglo de módulos fotovoltaicos, reguladores de carga, sistemas de almacenamiento e inversores monofásicos que en conjunto permitirán conocer el comportamiento de la generación de energía eléctrica a través de energía solar fotovoltaica. Además, se desarrolló un algoritmo de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para obtener el pico de potencia del arreglo fotovoltaico y se incorporó un control proporcional integral discreto para la carga y descarga de las baterías. Por consiguiente, se diseñó y desarrollo una herramienta de dimensionamiento a través de Macros y Visual Basic de Excel, la cual facilitó el ingreso de los diferentes parámetros y la obtención de los resultados para la implementación de los sistemas fotovoltaicos.

Abstract: Renewable technologies are a modern, clean form of energy with a very low environmental impact. They can become a viable option for energy generation, especially in rural areas of Ecuador, where the scarce access to electricity service limits the development possibilities of these areas. Solar energy is the resource used by off grid photovoltaic generation systems, which are used exclusively in rural areas because the installation of the electrical grid is costly or technically complex. Off grid photovoltaic systems have been designed in the Matlab/Simulink environment, which are composed of an array of photovoltaic modules, charge controllers, storage systems and single-phase inverters that together will allow knowing the behavior of electric power generation through solar photovoltaic energy. In addition, a maximum power point tracking (MPPT) algorithm was developed to obtain the peak power of the photovoltaic array and a discrete integral proportional control was incorporated for the charging and discharging of the batteries. Finally, a sizing tool was designed and developed through Excel Macros and Visual Basic, which facilitated the input of different parameters and obtaining the results for the implementation of the photovoltaic systems.

Resumen Los residuos maderables que brinda el bosque secundario por su alto contenido en material lignocelulósico son de gran interés para la industria de la construcción y otras con fines energéticos. El objetivo de esta investigación fue evaluar los residuos forestales de seis especies para la obtención del carbono como energía limpia, esto representa gran interés para la industria energética. A través de la metodología del estudio de inventarios y muestreo de los residuos maderables de los aserraderos de cuatro cantones de la provincia de Pastaza, mediante técnicas instrumentales de análisis físicos, químicos y térmicos, los parámetros estudiados fueron el potencial de biomasa y residuo, densidad, humedad, cenizas, volátiles, carbono fijo y poder calorífico superior (análisis inmediato), carbono, hidrogeno, oxigeno, nitrógeno y azufre (CHONS), lo que permitió obtener las propiedades termoquímicas, alcanzando los principales resultados del potencial energético, de estas tres especies que se pueden aprovechar para energía limpia, debido a la cantidad de cenizas encontradas en los análisis por debajo del 1 % y de volátiles (60-80 %) de estos residuos, lo que evidencia claramente que evita la formación de incrustaciones en los equipos y daños, en relación a su contenido en carbono fijo en promedio de 14.78 % y su poder calorífico superior 19.72 Mj/kg, valorando la factibilidad industrial para su aprovechamiento energético que generará 515.62 GW de energía limpia en térmicos eléctricos anualmente para satisfacer las necesidades de las áreas vulnerables de la región amazónica.

Abstract Timber residues due to its use for the construction industry and others provided by the secondary forest and its high content of lignocellulosic material for energy purposes, our objective was to evaluate the forest residues of six species to obtain carbon as clean energy, which represents great interest for the energy industry. Through the methodology of the study of inventories and sampling of wood residues from sawmills that was in the four cantons of the province of Pastaza, through instrumental techniques of physical, chemical and thermal analysis, the parameters studied were the biomass potential and residue, density, humidity, ashes, volatiles, fixed carbon and higher calorific value (immediate analysis), carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen and sulfur (CHONS), which allowed obtaining the thermochemical properties, reaching the main results of energy potential, of these three species that can be used for clean energy, due to the amount of ash found in the analyzes below 1 % and volatiles (60-80 %) of these residues, which clearly shows that it prevents the formation of scale in equipment and damage, in relation to its fixed carbon content on average of 14.78 % and its superior calorific value 19.72 Mj/kg, assessing the fact industrial reliability for its energy use that will generate 515.62 GW of clean energy in electrical thermal power annually to meet the needs of vulnerable areas of the Amazon region.

Abstract In this work, the principle of hydroelectric generation, used on a large scale in our country, is applied. The built system represents a didactic laboratory tool in teaching courses on renewable energies. The objective of this article is the construction of a didactic hydraulic micro generator that allows to take advantage of the kinetic energy of water to produce electrical energy. In addition, having said system in an educational institution helps to teach concepts of renewable energies such as micro-hydraulics and promote its applications in rural areas through projects related to society. Important design aspects such as power generation, use of the Archimedes screw model, supply of water resources, cost of materials for processing, installation of the generator, among others, have been considered. This proposal offers a low-cost educational solution that is easy to reproduce, which generates a maximum power of 8(W) with a flow rate of 10(l/s), which allows supplying a certain electrical demand, mainly for lighting. Through a model validated in the laboratory thanks to the removable system that must be used in a real environment, tests were carried out using a water storage tank and a pump. With these results it is concluded that the built system takes advantage of a reduced water flow to produce clean and renewable energy.

Resumen En este trabajo se aplica el principio de generación hidroeléctrica, utilizado a gran escala en nuestro país. El sistema construido representa una herramienta didáctica de laboratorio en los cursos de docencia sobre energías renovables. El objetivo de este artículo es la construcción de un microgenerador hidráulico de carácter didáctico que permita aprovechar la energía cinética del agua para la producción de energía eléctrica. Además, disponer dicho sistema en una institución educativa ayuda a enseñar conceptos de energías renovables como la microhidráulica y potenciar sus aplicaciones en zonas rurales a través de proyectos de vinculación con la sociedad. Se han considerado aspectos de diseño importantes como potencia de generación, uso del modelo tornillo de Arquímedes, suministro del recurso hídrico, costo de materiales para la elaboración, instalación del generador, entre otros. Esta propuesta ofrece una solución didáctica de bajo costo fácil de reproducir, que genera una potencia máxima de 8 (W) con un caudal de 10 (l/s), lo que permite abastecer una determinada demanda eléctrica, principalmente de iluminación. A través de un modelo validado en laboratorio gracias al sistema desmontable que posee para ser utilizado en un entorno real, se realizaron pruebas, utilizando un tanque de almacenamiento de agua y una bomba. Con estos resultados se concluye que el sistema construido aprovecha un caudal de agua reducido para producir energía limpia y renovable.

Abstract: In this work, the results of carbon footprint evaluation of both an internal combustion engine vehicle (ICEV) and battery electric vehicle (BEV), considering the Ecuador energy scene, is presented. For this purpose, Well-to-Wheel analysis was used, firstly determining the electric energy generation matrix of the country. First, the KIA Soul vehicle and KIA Soul EV (electric version) were considered study cases. Then, manufacturers' technical characteristics were used to determine each vehicular technology's carbon footprint and considerations such as util life-route driving, fuel path, util life-time and replacement of batteries, and emissions due to chassis and body vehicle. Obtained results allowed for determining that greenhouse gas emissions in Ecuador due to the ICEV is 236.16 gCO2/km. On the other hand, the BEV emitted 63.14 gCO2/km, significantly barely 27% of emissions. These results represent a positive impact on reducing ambient contamination indices and reinforce the necessity for accelerating the change in the country's energy matrix toward a cleaner and more sustainable energy generation.

Resumen:En este trabajo se presentan los resultados de la evaluación de la huella de carbono entre un vehículo con motor de combustión interna (VMCI) y uno con motor eléctrico a baterías (VEB), considerando el panorama energético de Ecuador. Para esto, se utilizó el análisis del Pozo-a-la-Rueda, determinando primeramente la matriz de generación de energía eléctrica en el país. Como caso de estudio se consideró un vehículo KIA Soul y KIA Soul EV (versión eléctrica). De esta manera, se usaron las características técnicas de ambos vehículos provistas por el fabricante, y consideraciones sobre la distancia de conducción, ruta del combustible, vida útil y reemplazo de baterías, así como emisiones debidas al chasis y la carrocería de los vehículos. Los resultados obtenidos indican que las emisiones de gases de efecto invernadero de un VMCI en Ecuador es 236.16 gCO 2 /km, mientras que el VEB emite 63.14 gCO 2 /km, lo que significa apenas un 27% de las emisiones producidas por el VMCI. Estos resultados representan un impacto positivo para reducir los índices de contaminación ambiental, indicando además la necesidad de sostener y acelerar el cambio de la matriz energética del país hacia una generación de energía limpia y sostenible.

Resumen La justicia energética es un concepto esencial para el desarrollo socioeconomico e implica la satisfaccion de necesidades básicas (alimentación, salud, educación y vivienda), cuyo logro es una condición necesaria para el desarrollo humano. Puede articularse con el 7.° Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS), relativo a la energía limpia y accesible, que se considera el "hilo de oro" capaz de unir el crecimiento económico, el desarrollo y la sostenibilidad. Los objetivos de este artículo son, por un lado, ofrecer una revisión sistemática del concepto de justicia energética, identificando tres enfoques fundamentales: distributivo, procedimental y basado en el reconocimiento, y, por otro lado, analizar los resultados del Programa Luz para Todos (PLpT) de acuerdo con estos enfoques. Se recuperaron, tabularon, espacializaron y analizaron los datos sobre la evolución del acceso a la electricidad en el país y en cuanto al número de conexiones realizadas en el PLpT para el periodo 2004-2010. Se concluye que el PLpT puede entenderse como una acción de extensión de la justicia distributiva a través del acceso a la electricidad, lo cual favorece, en el periodo, la ampliación de la satisfacción de una de las necesidades básicas y para el logro del ODS 7. Ideas destacadas: Artículo de reflexión y revisión sobre el concepto de justicia energética, consolidado por Sovacool y Dowrkin (2014; 2015) y analizado a través de la política pública Luz para Todos (2004-2010). Se observa cómo la acción de los programas de política social puede mejorar las injusticias socioespaciales y cómo deben evaluarse y supervisarse continuamente.

Abstract Energy justice is an essential concept for socioeconomic development and involves basic needs (food, health, education, and housing), for human development. It can be articulated with the 7th Sustainable Development Goal (SDG), related to clean and accessible energy, considered the "golden thread" capable of linking economic growth, development, and sustainability. The objectives of this article are, on the one hand, to offer a systematic review of energy justice concept, identifying three fundamental approaches: distributive; procedural and recognition-based; and, on the other hand, to analyze the results of the Light for All Program (PLpT) in accordance with these approaches. Data on the evolution of access to electricity in the country and in terms of the number of connections made in the PLpT for the period 2004-2010 were retrieved, tabulated, spatialized and analyzed. Results analysis is informed by the approaches on energy justice. It is concluded that the PLpT can be understood as an action of extension of distributive justice through access to electricity, which favors, in the period, the expansion of the satisfaction of one of the basic needs and for the achievement of SDG 7 Highlights: Article of reflection and review on the concept of energy justice, consolidated by Sovacool and Dworkin (2014; 2015) analyzed through the public policy Light for All (2004-2010). It is observed how the action of social policy programs can improve socio-spatial injustices and how they should be continuously evaluated and monitored.

Resumo Justiça energética é conceito essencial para o desenvolvimento socioeconòmico e envolve o atendimento das necessidades básicas (alimentação, saúde, educação e habitação), cujo alcance é condição necessária ao desenvolvimento humano. Pode ser articulado ao 7° Objetivo de Desenvolvimento Sustentável (ODS), atinente à energia limpa e acessível, considerado o "golden thread" capaz de unir crescimento econòmico, desenvolvimento e sustentabilidade. Os objetivos deste artigo são, de um lado, oferecer uma revisão sistemática sobre o conceito de justiça energética, identificando três abordagens fundamentais: distributiva, processual e baseada no reconhecimento, e, de outro, analisar os resultados do Programa Luz para Todos (PLpT) à luz dessas abordagens. Dados sobre a evolução do acesso à energia elétrica no país e sobre o número de ligações realizadas no âmbito do PLpT foram recuperados, tabulados, espacializados e analisados para o período 2004-20io. A discussão dos resultados é informada pelas abordagens sobre justiça energética. Conclui-se que o PLpT pode ser entendido como ação de extensão da justiça distributiva pelo acesso à energia elétrica, favorecendo, no período, a ampliação da satisfação de uma das necessidades básicas e para o alcance do ODS-7. Ideias destacadas: Artigo de reflexão e revisão sobre o conceito de justiça energética, consolidado por Sovacool e Dworkin (2014; 2015), analisado por meio da política pública Luz para Todos (2004-2010). Observa-se como a ação de programas de política social podem melhorar injustiças socioespaciais e como estas devem ser avaliadas e fiscalizadas continuamente.

Resumen: El alto consumo energético de los refrigeradores y un suministro eléctrico intermitente incrementa el costo de la factura eléctrica y afecta los productos refrigerados, respectivamente. Así lo manifiestan diversos tenderos que adquieren estos equipos para actividad comercial. Estos inconvenientes preocupan al fabricante, que considera que la oferta de sus equipos podría afectarse. El objetivo de este artículo es construir un refrigerador comercial de mayor eficiencia energética, abastecido con energía solar fotovoltaica. El desarrollo inicia con un balance energético de un refrigerador convencional, para identificar posibles mejoras energéticas. Posteriormente, se implementan cuatro medidas que permiten la construcción de un refrigerador con mayor desempeño energético y una instalación solar fotovoltaica, que provee electricidad confiable. Se concluye que, mediante una oportuna gestión energética, es factible técnica y económicamente la construcción de refrigeradores eficientes que operen con energía limpia y renovable.

Abstract: The high energy consumption of refrigerators and an intermittent power supply increase the electric bill cost and affect refrigerated products, respectively. This is the opinion of several shopkeepers who purchase this equipment for commercial activities. These problems are of concern to the manufacturer, which considers that the supply of its equipment could be affected. This article aims to build a more energy-efficient commercial refrigerator supplied with solar photovoltaic energy. The development begins with an energy balance of a conventional refrigerator to identify possible energy improvements. Subsequently, four measures are implemented to construct a refrigerator with higher energy performance and a solar photovoltaic installation, which provides reliable electricity. It is concluded that, through timely energy management, it is technically and economically feasible to build efficient refrigerators that operate with clean and renewable energy.

Abstract: The global demand for energy and food generates, both in the countryside and in the city, environmental impacts, and many of these are due to the poor disposal of organic waste. One way to minimize these impacts on the environment is to carry out the treatment of waste generated in the various sectors. Among the possibilities for treating organic waste is anaerobic digestion. As a result of this process, there is the production of biogas, which is composed of several gases, including methane and carbon dioxide as the main ones. Biogas has energy potential, being able to generate electrical and thermal energy, in addition to being used in the form of biomethane. With the diversity of energy applications and the possibility of reducing waste, both anaerobic digestion and biogas contribute to the implementation and application of the Sustainable Development Goals (SDGs). These goals have a wide scope, ranging from the need for basic sanitation, clean and accessible energy for all, sustainable cities and communities, responsible consumption, to actions against global climate change, through the reduction of greenhouse gases. In this context, the objective of this work is to relate the SDGs and the anaerobic digestion of organic waste projects, which contribute both to the significant improvement of a community or region, as well as to environmental, social, and economic issues. The methodology used was the analysis of the concepts served by the use of the anaerobic digestion system in accordance with the objectives, goals, and sub-targets of the SDGs. Thus, the interrelation of at least five SDGs was observed: 6, 7, 11, 12, and 13. In summary, the use of anaerobic systems with the use of biogas helps in the substitution and/or reduction of energy sources not renewable resources, which can be applied both in the city and in the countryside, promoting a better quality of life for all.

Resumen: La demanda mundial de energía y alimentos genera, tanto en el campo como en la ciudad, impactos ambientales, y muchos de estos se deben a la mala disposición de los residuos orgánicos. Una forma de minimizar estos impactos en el medio ambiente es llevar a cabo el tratamiento de los residuos generados en los distintos sectores. Entre las posibilidades de tratamiento de los residuos orgánicos se encuentra la digestión anaerobia. Como resultado de este proceso, hay la producción de biogás, el cual está compuesto por varios gases, entre ellos el metano y el dióxido de carbono, como los principales. El biogás tiene potencial energético, pudiendo generar energía eléctrica y térmica, además de ser utilizado en forma de biometano. Con la diversidad de aplicaciones energéticas y la posibilidad de reducir los residuos, tanto la digestión anaeróbica como el biogás contribuyen a la implementación y aplicación de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Estos objetivos tienen un amplio alcance, que va desde la necesidad de saneamiento básico, energía limpia y accesible para todos, ciudades y comunidades sostenibles, consumo responsable, hasta acciones contra el cambio climático global, pasando por la reducción de gases de efecto invernadero. En este contexto, el objetivo de este trabajo es relacionar los ODS y los proyectos de digestión anaerobia de residuos orgánicos, que contribuyen tanto a la mejora significativa de una comunidad o región como a cuestiones ambientales, sociales y económicas. La metodología utilizada fue el análisis de los conceptos atendidos por el uso del sistema de digestión anaeróbica de acuerdo con los objetivos, metas y submetas de los ODS. Así, se observó la interrelación de al menos cinco ODS: 6, 7, 11, 12 y 13. En resumen, el uso de sistemas anaeróbicos con el uso de biogás ayuda en la sustitución y/o reducción de fuentes de energía no renovables, que se puede aplicar tanto en la ciudad como en el campo, promoviendo una mejor calidad de vida para todos.

Resumo: A demanda mundial por energia e alimentos gera, tanto no campo como na cidade, impactos ambientais, e muitos desses pela má disposição de resíduos orgânicos. Uma forma de minimizar esses impactos no meio ambiente é realizar o tratamento dos resíduos gerados nos diversos setores. Dentro das possibilidades de tratamento dos resíduos orgânicos, está a digestão anaeróbia. Como resultado deste processo, tem-se a produção do biogás, que é composto por diversos gases, entre eles, o metano e o dióxido de carbono, como principais. O biogás tem potencial energético, podendo gerar energia elétrica e térmica, além de ser utilizado na forma de biometano. Com a diversidade de aplicações energéticas e possibilidade de redução de resíduos, tanto a digestão anaeróbia quanto o biogás contribuem para a implantação e aplicação dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). Estes objetivos têm ampla abrangência, que vão desde a necessidade de saneamento básico, energia limpa e acessível para todos, cidades e comunidades sustentáveis, consumo responsável, até ações contra a mudança climática global, por meio da redução de gases causadores do efeito estufa. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é relacionar os ODS e os projetos de digestão anaeróbia de resíduos orgânicos, que contribuem tanto para a melhora significativa de uma comunidade ou região quanto nas questões ambientais, sociais e econômicas. A metodologia utilizada foi a análise dos conceitos atendidos pelo uso do sistema de digestão anaeróbia em concordância com os objetivos, as metas e as submetas dos ODS. Com isso, observou-se a inter-relação de ao menos cinco ODS: 6, 7, 11, 12 e 13. Em síntese, o uso de sistemas anaeróbios com o aproveitamento do biogás auxilia na substituição e/ou redução de fontes de energia não renováveis, podendo ser aplicada tanto na cidade como no campo, promovendo melhor qualidade de vida para todos.

ABSTRACT Solar energy remains one of the best renewable energy options available, as it is abundant, clean and reliable. Due to the susceptibility of the PV system to grid failure, conventionally, the PV inverter would shut down. However, many countries have implemented grid codes to ensure and regulate the operation of photovoltaic systems during grid failures. Modern technologies have equipped PV inverters with Low Voltage Ride Through (LVRT) capability. This document discusses current controllers for current injection under LVRT conditions. These controllers have been classified into two main categories: linear controllers and nonlinear current controls. In addition, a comparative analysis has been presented, discussing the advantages and disadvantages of these control schemes.

RESUMEN La energía solar sigue siendo una de las mejores opciones disponibles entre las fuentes renovables de energía, ya que es abundante, limpia y confiable. Debido a la susceptibilidad del sistema fotovoltaico frente a fallas en la red, convencionalmente, el inversor fotovoltaico se desconectaría de la misma. Sin embargo, muchos países han implementado códigos de red para asegurar y regular la operación de los sistemas fotovoltaicos durante fallas en la red. Las tecnologías modernas han equipado a los inversores fotovoltaicos, entre otras cosas, con la capacidad de conducción de bajo voltaje (LVRT). En este documento se analizan los controladores de corriente para la inyección de corriente bajo condiciones de LVRT. Estos controladores se han clasificado en dos categorías principales: controladores lineales y los controles no lineales de corriente. Además, se ha presentado un análisis comparativo, discutiendo las ventajas y desventajas de estos esquemas de control.

Abstract The international sustainable development agenda identifies two fundamental problems to be solved before 2030: the optimal management of Urban Solid Waste (USW) and the generation of clean and affordable energy. The energy use of residual biomass provides scientific and technological solutions, in an interdisciplinary way, to solve these problems together. The objective of this investigation is to examine the alternatives for bioenergetic use of USW, with emphasis on the possibilities of implementation in Mexico. With a documentary review, the thermochemical and biological methods for the bioenergetic use for the biomass of the USW, the expected products (industrial heat, biogas, bio-hydrogen, bioethanol, charcoal, and pellets), their applications, as well as the advantages and limitations of its implementation in Mexico are analyzed. It is concluded that the bioenergetic use of the USW allows: a) to reduce the environmental impacts from management, transport and disposal of the USW, as well as the emission of Greenhouse Gases by them, and by the fuels used in transportation, heating, and electricity generation; b) to value waste and change the financial balance by reducing the costs of managing USW, and generating income from the commercialization of bioenergetics, and c) to generate new sources of employment, contributing to sustainable development and without putting the country's food security and sovereignty at risk.

Resumen La agenda internacional del desarrollo sostenible identifica dos problemas fundamentales por atender antes de 2030: la óptima gestión de los Residuos Sólidos Urbanos (RSU), y la generación de energía limpia y asequible. Ante ello, el aprovechamiento energético de la biomasa residual brinda soluciones científicas y tecnológicas, de manera interdisciplinaria, que permiten atender estas problemáticas de manera conjunta. El objetivo de la presente investigación es examinar las alternativas de aprovechamiento bioenergético de los RSU, con énfasis en las posibilidades de implementación en México. Mediante una revisión documental, se presentan métodos termoquímicos y biológicos para el aprovechamiento bioenergético de la fracción orgánica de los RSU, los productos esperados (calor industrial, biogás, bio-hidrógeno, bioetanol, carbón vegetal y pellets), y sus aplicaciones. Además, se analizan las ventajas y limitantes de su implementación en México. Se concluye que el aprovechamiento bioenergético de los RSU permite: a) reducir los impactos ambientales derivados de su manejo, transporte y disposición final, así como de la emisión de Gases de Efecto Invernadero por estos y por los combustibles utilizados en el transporte, la calefacción y la generación eléctrica; b) valorizar los desperdicios y cambiar el balance financiero, al reducir los costos de manejo de los RSU y generar ingresos por la comercialización de bioenergéticos, y c) la generación de nuevas fuentes de empleo, que contribuyan al desarrollo sostenible y no pongan en riesgo la seguridad y soberanía alimentaria del país.

Proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE) performs the electrolysis of water to produce hydrogen, a source of clean and renewable energy. The most used commercial electrolyte in PEMWE is the Nafion membrane, a material that is expensive and difficult to recycle. The partial replacement of Nafion with cellulose nanocrystals (CNCs) can produce composite membranes can increased electrical, mechanical and biodegradability properties. In this sense, the objective of this work is to study the elaboration of nanocomposites (Nafion-CNC) aiming at developing high-performance electrolytes for application in PEMWE. The effects of adding CNCs to Nafion were evaluated. Nafion membranes were produced with two types of CNCs, one obtained by enzymatic hydrolysis and the other by acid hydrolysis (commercial). The addition of both CNCs has similar effects on Nafion's properties. For samples with both commercial and enzymatic CNC, an increase in the modulus of elasticity (10% and 40% respectively) and maximum stress (10% and 13% respectively) was observed. The two nanocomposites showedlower initial thermal degradation temperatures, however, they still showed sufficient stability (Tonset gt; 170°C) for application in PEMWE (standard operating temperature lt;100°C). Furthermore, there was a significant increase in the humidification capacity and increase in conductivity. Composite membranes were tested in PEMWE and their usability was proven.

La electrólisis del agua con membrana de intercambio de protones (PEMWE) realiza la electrólisis del agua para producir hidrógeno, una fuente de energía limpia y renovable. El electrolito comercial más utilizado en PEMWE es la membrana Nafion, un material caro y difícil de reciclar. El reemplazo parcial de Nafion con nanocristales de celulosa (CNC) puede producir membranas compuestas que pueden aumentar las propiedades eléctricas, mecánicas y de biodegradabilidad. En este sentido, el objetivo de este trabajo es estudiar la elaboración de nanocompositos (Nafion-CNC) con el objetivo de desarrollar electrolitos de alto rendimiento para su aplicación en PEMWE. Se evaluaron los efectos de agregar CNC a Nafion. Las membranas de Nafion se produjeron con dos tipos de CNC, uno obtenido por hidrólisis enzimática y el otro por hidrólisis ácida (comercial). La adición de ambos CNC tiene efectos similares en las propiedades de Nafion. Para muestras con CNC tanto comerciales como enzimáticas, se observó un aumento en el módulo de elasticidad (10% y 40% respectivamente) y tensión máxima (10% y 13% respectivamente). Los dos nanocompuestos mostraron temperaturas iniciales de degradación térmica más bajas, sin embargo, aún mostraron suficiente estabilidad (Tonset gt; 170 °C) para su aplicación en PEMWE (temperatura de operación estándar lt;100 °C). Además, hubo un aumento significativo en la capacidad de humidificación y un aumento en la conductividad. Las membranas compuestas se probaron en PEMWE y se comprobó su usabilidad.

A eletrólise da água com membrana de troca de prótons (PEMWE) realiza a eletrólise da água para produzir hidrogênio, uma fonte de energia limpa e renovável. O eletrólito comercial mais utilizado no PEMWE é a membrana de Nafion, um material caro e de difícil reciclagem. A substituição parcial do Nafion por nanocristais de celulose (CNCs) pode produzir membranas compostas com propriedades elétricas, mecânicas e de biodegradabilidade aumentadas. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é estudar a elaboração de nanocompósitos (Nafion-CNC) visando o desenvolvimento de eletrólitos de alto desempenho para aplicação em PEMWE. Os efeitos da adição de CNCs ao Nafion foram avaliados. As membranas de nafion foram produzidas com dois tipos de CNCs, um obtido por hidrólise enzimática e outro por hidrólise ácida (comercial). A adição de ambos os CNCs tem efeitos semelhantes nas propriedades do Nafion. Para amostras com CNC comercial e enzimática, observou-se um aumento no módulo de elasticidade (10% e 40% respectivamente) e tensão máxima (10% e 13% respectivamente). Os dois nanocompósitos apresentaram menores temperaturas iniciais de degradação térmica, porém, ainda apresentaram estabilidade suficiente (Tonset gt; 170°C) para aplicação em PEMWE (temperatura padrão de operação lt;100°C). Além disso, houve um aumento significativo na capacidade de umidificação e aumento na condutividade. As membranas compostas foram testadas em PEMWE e sua usabilidade foi comprovada.

Resumo Introdução. A indústria cimenteira é uma das causas das mudanças climáticas, por isso a pesquisa está focada no uso de materiais residuais que podem reduzir a quantidade de matéria-prima extraída para a fabricação. Além disso, é necessário avaliar os danos ambientais associados a esses novos produtos que garantem a redução de efeitos negativos. Objetivo. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar os impactos ambientais, utilizando a análise do ciclo de vida (ACV) com base na ISO 14040, causada por uma cadeia produtiva de cimento portland com uma substituição de 14 % de casca de ovo e 5 % de casca de arroz, mantendo processos atuais como moagem e incineração com o mesmo consumo de energia. Materiais e Métodos: Para o análise do inventário, foi levado em conta ao banco de dados Agribalyse v3.0.1, que é um banco de dados, um repositório francês para análise da LCA no setor agrícola e alimentício, estes estão imersos no software a ser utilizado, como o OpenLCA. Para este cimento com percentual de substituição de casca de ovo (14 %) e casca de arroz (5 %) é necessário: Casca de ovo e casca de arroz. Insumos energéticos de sistemas externos, como carvão e eletricidade. Calcário, Areia e Gesso. Transporte de materiais e ambos geram como saídas um cimento Portland com substituição de 14 % ch e 5 % AC (para 1 tonelada de cimento). Resultados. Observa-se que a indústria com maior contribuição para as mudanças climáticas está relacionada à produção de energia sob a forma de combustão, que fornece um total de 398,10 kg de CO2 equivalente para cada tonelada de cimento com substituição de 14 % de CH e 5 % de AC, esse processo está relacionado durante a fase de produção em processos de incineração. Da mesma forma, a segunda indústria com maior contribuição para as mudanças climáticas é a indústria mineira, responsável pela liberação de 200,10 kg de CO2 equivalente a cada tonelada desse tipo de cimento. Conclusões. Este estudo constatou que o uso de substituição de 14 % de AC ch e 5 % em um cimento Portland e sua incorporação no processo atual implica uma diminuição em todos os impactos ambientais associados. Uma vez que, apesar dos novos efeitos associados à produção de arroz, esses estarão sempre presentes por ser um produto alimentício de grande necessidade que gera muito desperdício por não fornecer adequadamente sua casca, por isso adicioná-la junto com outros resíduos, como cascas de ovos, implica uma melhoria voltada para a economia circular.

Resumen Introducción. La industria cementera es una de las causantes del cambio climático, por lo que las investigaciones actualmente están enfocadas en utilizar materiales de desecho que puedan reducir la cantidad de materia prima que se extraiga para su fabricación. Así como también es necesario evaluar los daños ambientales asociados a estos nuevos productos que garanticen la reducción de los efectos negativos. Objetivo. Evaluar los impactos ambientales, utilizando el análisis del ciclo de vida (ACV) basado en la norma ISO 14040, ocasionados por una cadena de producción de cemento Portland con un reemplazo de 14 % de cáscara de huevo y 5 % de cáscara de arroz, manteniendo los procesos actuales como molienda e incineración con el mismo consumo energético. Materiales y métodos. Para el análisis del inventario se tuvo en cuenta la base de datos de Agribalyse v3.0.1, la cual es un un repositorio francés para el análisis de ACV del sector agrícola y alimentario, estas inmersas en el software a usar como es OpenLCA. Para esto el cemento con porcentaje de reemplazo de cáscara de huevo (14 %) y cascarilla de arroz (5 %) se requiere: Cáscara de huevo y cascarilla de arroz. Insumos energéticos de sistemas externos como el carbón y la electricidad. Piedra Caliza, Arena y Yeso. Transporte de materiales Y generan ambos como salidas un cemento Portland con reemplazo de 14 % de CH y 5 % de CA (para 1 tonelada de cemento). Resultados. Es posible observar que la industria con mayor aporte al cambio climático es la relacionada con la producción de energía en forma de combustión, la cual aporta un total de 398,10 kg de CO2 equivalente por cada tonelada de cemento con reemplazo de 14 % de CH y 5 % de CA, este proceso es relacionado durante la etapa de producción en los procesos de incineración. Así mismo, la segunda industria con más aporte al cambio climático es la industria minera, la cual es responsable de la liberación 200,10 kg de CO2 equivalente por cada tonelada de este tipo de cemento. Conclusiones. Mediante este estudio se pudo constatar que el uso de reemplazo de 14 % de CH y 5 % de CA en un cemento Portland y su incorporación en el proceso actual, implica una disminución en todos los impactos ambientales asociados. Ya que, a pesar de se generen nuevos efectos asociados a la producción del arroz, estos siempre estarán presentes debido a que es un producto alimentario de primera necesidad que genera gran cantidad de residuos al no disponer adecuada su cáscara, por lo que adicionarla junto a otro desecho como las cáscaras de huevo implica una mejora encaminada a la economía circular.

Abstract Introduction. The cement industry is one of the causes of climate change, so research is currently focused on using waste materials that can reduce the amount of raw material that is extracted for manufacturing. As well as it is necessary to evaluate the environmental damage associated with these new products that guarantee in reducing negative effects. Objective. evaluate environmental impacts, using life cycle analysis (LCA) based on ISO 14040, caused by a Portland cement production chain with a replacement of 14 % eggshell and 5 % rice husk, maintaining current processes such as grinding and incineration with the same energy consumption. Materials and methods. For inventory analysis, account was taken of Agribalyse database v3.0.1, which is the French repository for the analysis of ACV in the agricultural and food sector, these are immersed in the software to be used, which is OpenLCA. For this the cement with percentage of replacement of eggshell (14 %) and rice husk (5 %) is required: Eggshell and rice husk. Energy inputs from external systems such as coal and electricity. Limestone, Sand and Gypsum. Transport of materials And they both generate as outputs a Portland cement with replacement of 14 % ESP and 5 % RH (for 1 ton of cement). Results. It can be observed that the industry with the greatest contribution to climate change is related to energy production in the form of combustion, which provides a total of 398.10 kg of CO2 equivalent for each ton of cement with replacement of 14 % CH and 5 % AC, this process is related during the production stage in incineration processes. Similarly, the second industry with the most contribution to climate change is the mining industry, which is responsible for the release of 200.10 kg of CO2 equivalent for each ton of this type of cement. Conclusions. This study found that the use of replacement of 14 % ESP and 5 % RH in a Portland cement and its incorporation into the current process implies a decrease in all associated environmental impacts. Since, despite new effects associated with rice production, these will always be present because it is a food product of great need that generates a lot of waste by not adequately providing its shell, so adding it together with another waste such as eggshells implies an improvement aimed at the circular economy.

Resumen: A continuación, se presentan los resultados del estudio de estimación de los costos de energía eléctrica, obtenidos mediante resultados de laboratorio y corroborados por la simulación de la energía generada a base de hidrógeno, para revisar la factibilidad en el ámbito económico dentro del consumo doméstico de energía eléctrica. Para ello, se realizó el análisis energético del hidrógeno en el mercado, mediante el factor de recuperación (EPBT) el cual nos da como resultado que debe pasar 1.62 años para que una celda de hidrogeno compense la energía que utilizo. De los resultados obtenidos en laboratorio y del modelo matemático en el cual se utilizó una celda de combustible tipo PEM con 46% de eficiencia para que genere 24V, se puede observar la cantidad de energía que se necesita para producir electricidad y el costo de la energía que se produce, la cual es analizada desde el punto de vista energético, técnico y económico, obteniendo así las fortalezas de ser una energía limpia libre de contaminación ya que su único residuo es vapor de agua, pero con la gran desventaja que en el ámbito eléctrico se producen mayores pérdidas de energía debido a la baja eficiencia de las celdas de combustible.

Abstract: A continuación, se presentan los resultados del estudio de estimación de los costos de energía eléctrica, obtenidos mediante resultados de laboratorio y corroborados por la simulación de la energía generada a base de hidrógeno, para revisar la factibilidad en el ámbito económico dentro del consumo doméstico de energía eléctrica. Para ello, se realizó el análisis energético del hidrógeno en el mercado, mediante el factor de recuperación (EPBT) el cual nos da como resultado que debe pasar 1.62 años para que una celda de hidrogeno compense la energía que utilizo. De los resultados obtenidos en laboratorio y del modelo matemático en el cual se utilizó una celda de combustible tipo PEM con 46% de eficiencia para que genere 24V, se puede observar la cantidad de energía que se necesita para producir electricidad y el costo de la energía que se produce, la cual es analizada desde el punto de vista energético, técnico y económico, obteniendo así las fortalezas de ser una energía limpia libre de contaminación ya que su único residuo es vapor de agua, pero con la gran desventaja que en el ámbito eléctrico se producen mayores pérdidas de energía debido a la baja eficiencia de las celdas de combustible.

ABSTRACT The sun provides a stable and comfortable source of heat, light and is the central source of renewable energy. Its study is vital to evaluate its availability and usefulness in various applications to establish solar energy resources using clean and free energy. This work analyzes the availability of global solar radiation in three ecological zones of the high plateau of Puno as Circunlacustre, Puna Húmeda and Climate of Height; involving fourteen SENAMHI meteorological stations from 2007 to 2013. The model used is that of Bristow and Campbell, which is simple, reliable and effective, and uses data that are easily found in meteorological stations. As a result, a correlation of0,938 was found between the estimated and measured global solar radiation, observing the global solar radiation has seasonal behaviors during the years analyzed. Subsequently, the maximum and minimum annual averages of the evaluated areas were obtained. The values are 6,342 and5,481; 6,783 and5,908; 7,298 and5,945 kWh.m-2.day-1, respectively. It is concluded that the results in the study area are appropriate and very profitable for solar energy applications because they are higher than 4,000 kWh.m-2.day-1 in the period analyzed. Finally, it is sought that global solar radiation is transformed into thermal and electrical energy, to help solve problems such as frost, faced by the population of the high Andean area of the Puno region.

RESUMEN El sol proporciona una fuente estable y confortable de calor, luz y es la fuente central de energía renovable. Su estudio es vital para evaluar su disponibilidad y utilidad en diversas aplicaciones para establecer recursos de energía solar utilizando energía limpia y gratuita. Este trabajo analiza la disponibilidad de radiación solar global en tres zonas ecológicas del altiplano de Puno como Circunlacustre, Puna Húmeda y Clima de Altura; involucrando catorce estaciones meteorológicas del SENAMHI desde 2007 al 2013. El modelo utilizado es el de Bristow y Campbell, que es simple, confiable y efectivo, y utiliza datos que se encuentran fácilmente en las estaciones meteorológicas. Como resultado, se ha encontrado una correlación de 0,938, entre la radiación solar global estimada y medida, además, se ha observado que la radiación solar global tiene comportamientos estacionales durante los años analizados. Posteriormente, se obtuvieron los promedios anuales máximos y mínimos de las zonas evaluadas. Los valores son 6,342 y 5,481; 6,783 y 5,908; 7,298 y 5,945 kWh.m -2 .dia -1 , respectivamente. Se concluye que los resultados en el área de estudio son apropiados y muy rentables para aplicaciones de energía solar debido a que son superiores a 4,000 kWh.m -2 .dia -1 en el período analizado. Finalmente, se busca que la radiación solar global se transforme en energía térmica y eléctrica, para ayudar a solucionar problemas como las heladas, que afronta la población de la zona altoandina de la región Puno.

Resumen Los sistemas térmicos solares emplean radiación solar para calentar un fluido, generalmente, constan: de colectores solares que absorben la luz y cubierta de vidrio que protege la instalación y permite conservar el calor, produciendo un efecto invernadero. Según el propósito de uso y las condiciones del lugar pueden presentar modificaciones. Dichos sistemas pueden adaptarse en actividades como la agricultura, por ello, se implementó los sistemas térmicos solares activos forzados híbridos modificados, así como los sistemas pasivos autónomos en diferentes unidades productivas agrícolas y agroindustriales en la región Huetar Norte de Costa Rica. La instalación de estos sistemas se realizó a través de un programa local piloto, financiado por instituciones gubernamentales, desde el 2016 al 2019 para mejorar el proceso de secado de los productos agrícolas en comparación con los sistemas tradicionales. Se pretende que, con el uso de estos sistemas, se logre disminuir los gases de efecto invernadero, tanto a nivel local como global y que estos sistemas sean una alternativa de producción limpia que mejore la eficiencia energética de pequeños y medianos productores. Los sistemas híbridos forzados están equipados con registro de datos computarizados. Al más actual, se le diseñó y aplicó un suelo radiante, y al pasivo se le adicionó un sistema fotovoltaico de 1 K, el cual le da autonomía. Los resultados han permitido verificar que las unidades productivas beneficiadas mejoraron sus procesos productivos al reducir los tiempos de trabajo y al aumentar la eficiencia de los procesos, la calidad e inocuidad de sus productos.

Abstract Thermal solar systems use solar radiation to heat a fluid, generally consist of solar collectors that absorb the light and a glass cover that protect installation and maintains the heat producing a greenhouse effect. Depends of the use and place conditions can present modifications. These systems can adapt in agricultural activities thus was implemented the modified hybrid forced active solar systems as well as autonomous passive systems in different agricultural and agro-industrial productive units in the Huetar Norte region of Costa Rica. Through a local pilot program, were financed by governmental institutions from 2016 to 19, with a view to improving the drying process of agricultural products compared to traditional systems. It is intended that, with the use of these systems, greenhouse gases will be reduced, locally and globally, and these systems are a clean production alternative that improves the energy efficiency of small and medium producers. The hybrid forced systems are equipped with computerized devices for data recording. The most current, it was designed and applied a radiant floor, and the passive was added a photovoltaic system of 1 K, which gives it autonomy. The results have made it clear, the production units that were benefited improved their production process by reducing working times and increasing the efficiency of the process the quality and safety of their products.

ABSTRACT Introduction: In the Central Argeo Martínez UEB, an average of 890 kWh of clean energy is generated annually in the last nine harvests from sugarcane bagasse residues. Nevertheless, its commercialization due CO2 no longer emitted into atmosphere is not determined. Objective: To evaluate the amount of CO2 and the income that the entity loses for this concept. Materials and Methods: To analyze all results, a balance of power grid delivery for clean energy generation was used, and the European CO2 negotiation system was taken into account, which in studied period was $ 67.75. Results and Discussion: As a result, it was obtained that a total of 12419948 g CO2 were no longer emitted into atmosphere, its represents a total of 12858446.25 $-g CO2 in studied period. Conclusions: The Argeo Martínez power plant has generated 8,014 kWh of clean energy from cane bagasse waste in the last nine harvests, which represents 0.06% of the consumption of the national electrical energy system. In this time, it stopped emitting 12,419,948 g CO2 into the atmosphere; this represents 12,858,446.25 $-g CO2 according to European business system CO2 value.

RESUMEN Introducción: En la UEB Central Argeo Martínez se generan anualmente como promedio cerca de 890 kWh de energía limpia en las últimas nueves zafras producto de los residuos del bagazo de caña. A estos no se le determina la comercialización por la disminución CO2 dejados de emitir a la atmósfera. Objetivo: Realizar una evaluación de la cantidad de CO2 y el ingreso que pierde la entidad por este concepto. Materiales y Métodos: Para analizar todos los resultados se utilizó el balance de entrega a la red por la generación de energía limpia, y se tuvo en cuenta el sistema europeo de negociación de CO2 que en el periodo estudiado fue de $ 67,75. Resultados y Discusión: Como resultado se obtuvo que se dejarán de emitir a la atmósfera un total de 12419948 g CO2, esto representa un total de 12858446,25 $-g CO2 en el periodo estudiado. Conclusiones: El central Argeo Martínez ha generado producto de los residuos de bagazo de caña 8014 kWh de energía limpia en las últimas nueves zafras, lo que representa 0,06 % de la consumida del sistema electroenergético nacional. En este tiempo dejó de emitir a la atmósfera 12419948 gCO2, esto representa 12858446,25 $-gCO2 según el valor del CO2 del sistema de negocio europeo.