Memoria para optar al título de Diseñador Industrial / El presente escrito contiene la memoria del proyecto realizado para optar al título de Diseñador Industrial de la Universidad de Chile. El proyecto en sí consta del diseño de un sistema de purificación de agua ultrapura 1+, a partir del proceso de osmosis reversa. La propuesta del purificador de agua, se lleva a cabo a través de un equipo interdisciplinar formado por expertos en la Ingeniería Química, especialista en equipos de osmosis reversa; Ingeniería Eléctrica, especialista en microprocesadores y el Diseño Industrial. La finalidad del sistema es ser integrado a los laboratorios de investigación científica del país, aportando en disminuir el proceso de obtención del agua ultrapura, poniendo a su disposición un sistema que desarrolle este insumo dentro del laboratorio, para así optimizar el trabajo de investigación realizado, en términos de tiempo, gastos monetarios y operacionales, y calidad de resultados.

El presente trabajo tiene como finalidad proponer una solución a los problemas que podría sufrir la población con respecto al tema del agua frente a situaciones donde la red de agua está bloqueada o no se presente. Además, el objetivo es presentar un mecanismo, un sistema mecatrónico, cuyo peso y tamaño le permitan al usuario transportarlo por medio de su propia fuerza. Adicionalmente, este trabajo incluye los elementos necesarios para poder implementar dicho mecanismo; así como la documentación pertinente. El sistema mecatrónico planteado tiene como función el de potabilizar el agua; es decir, asegurar que la acidez esté en los límites permisibles y no presente bacterias que pongan en riesgo a la salud. Además, el sistema puede generar su propia energía y almacenarla para un uso posterior sin la necesidad de limitarse a una red de energía eléctrica. / Tesis

Unidad de práctica para optar al título de Químico Farmacéutico / Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento / El presente trabajo se llevó a cabo en el área de microbiología del departamento de control de calidad del Laboratorio Farmacéutico MINTLAB Co. S.A. Su objetivo fue el desarrollo de la validación secundaria de una metodología para análisis microbiológico del agua purificada. El trabajo se efectuó basándose en las técnicas analíticas recomendadas por la United States Pharmacopea (USP). Previo a la validación se realizó una promoción de crecimiento para así comprobar la idoneidad de los medios de cultivos utilizados. Para el desarrollo de la validación secundaria se trabajó con agua purificada desde el punto de muestreo del área de lavado de control de calidad. Se utilizaron microorganismos de cepas estándares sugeridos en la USP 37. Para ensayos cualitativos (ausencia/ presencia) y cuantitativos para aerobios mesófilos se trabajó con: Escherichia coli, Pseudomona aeruginosa, Staphylococcus aureus y Salmonella typhimurium. Para ensayos cuantitativos para Hongos y levadura: Candida albicans. Se determinaron parámetros cuantitativos para cada uno de los microorganismos de interés, obteniendo como resultados porcentajes de recuperación mayores o iguales al 70 % y coeficientes de variación: menor al 15 % para 30-300 u.f.c/mL, menor al 25 % para 10-30 u.c.f/mL y menor al 35% para menos de 10 u.f.c/mL, dando cumplimiento con los criterios establecidos en la USP. Por lo tanto se pudo establecer que la validación secundaria de la metodología para el análisis microbiológico del agua purificada fue exacta y precisa

El objetivo del presente estudio es realizar un plan de marketing para que Enerquímica pueda comercializar el sistema de purificación de agua Logic Pentair en Lima Metropolitana. Enerquímica S.A.C. es una empresa peruana de ingeniería que se dedica a la comercialización de equipos, desarrollo de proyectos y brinda soluciones integrales a todo tipo de industria. Dentro de sus unidades de negocio se encuentra una división especializada en agua, orientada a su verificación, filtración y manejo. Tiene experiencia atendiendo principalmente a empresas ubicadas dentro del país y posee la representación de varias empresas transnacionales, siendo una de ellas Pentair, compañía experta en el desarrollo de tecnologías para el tratamiento de agua. Además Enerquímica tiene a cargo profesionales y técnicos especializados, la certificación ISO 9001 y 20 años de experiencia en el sector.

Ingeniero Civil Químico / El agua es de vital importancia para la subsistencia de seres vivos y de los ecosistemas, y su escasez hoy en día es tal que, en el peor de los escenarios, para el año 2050 afectará a un 72% de la población mundial. La contaminación industrial del agua es uno de los principales motivos, donde entre un 17 y un 20% de esa contaminación se debe a procesos de teñido de telas en la industria textil. Estos compuestos pueden ser eliminados, entre otros mecanismos, por fotocatálisis y adsorción. Se sintetizaron materiales con potencial uso en ambos mecanismos. Estos materiales corresponden a hidróxidos bilaminares (LDH) de Cobre con otros metales y fueron caracterizados mediante DRX, BET, DRS y SEM. Además, se buscó combinar estos LDH con grafeno oxidado (GO), buscando mejores resultados en cuanto a adsorción. LDH de Cobre/Aluminio con un alto grado de cristalinidad fueron sintetizados, logrando introducir Cobalto. Sin embargo, al reemplazar el Aluminio por Cromo, se obtuvo un material con baja cristalinidad. Estos LDH deben su capacidad de adsorción principalmente al intercambio iónico entre las moléculas de pigmento aniónico y las de CO32-, y al ser calcinados, la adsorción se rige por otro mecanismo, conocido como efecto de memoria . Ambos mecanismos fueron comprobados a través de DRX. Además, mediante SEM, se constató la permanencia de la estructura laminar al calcinar un LDH con alta cristalinidad. Los LDH con mejor desempeño fueron los calcinados, tanto de [CuCo]/Al como de Cu/Al, con capacidades máximas de adsorción de 583 y 780 [mg/g] respectivamente. Además, el [CuCo]/Al alcanza una efectividad de un 60% luego de ser utilizado 4 veces, regenerándose mediante tratamientos térmicos. Las pruebas de fotocatálisis no fueron fructíferas, ya que no mostraron una cinética distinta a la de adsorción, y, por otro lado, los LDH con GO, no mostraron la sinergia que se esperaba en la adsorción del naranjo de metilo.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Química / En el presente trabajo de investigación se sintetizó materiales nanoestructurados de óxido de cinc mediante la técnica de sol gel. Con el objetivo de mejorar sus capacidades fotocatalíticas en la síntesis se incorporó cantidades conocidas de metales (dopaje), a saber, Cu, Fe y Ag, esto para producir cambios en su morfología y estructura cristalina. Se incorporó cobre en un 0.5, 1, 1.5 y 2% en fracción molar, hierro en un 0.25, 0.5, 0.75 y 2% en fracción molar y plata en un 0.5, 2, 3, 6 y 9% en fracción molar. Para caracterizar los materiales se realizó medidas de área superficial BET, microscopía electrónica de barrido, microscopía de transmisión electrónica, microscopía de transmisión electrónica de alta resolución, difracción de rayos X (DRX), fluorescencia de rayos X (FRX), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), espectroscopía micro-Raman, fotoluminiscencia (FL), y espectroscopía UV visible. Finalmente se llevaron a cabo pruebas de fotocatálisis con luz visible para evaluar las potenciales mejoras en el rendimiento de los materiales, y se determinaron las constantes cinéticas de aquellos que evidenciaron el mayor rendimiento en descontaminación de agua. Se obtuvo muestras de tamaño nanométrico con una morfología de partícula en el caso de hierro y plata. En el caso de cobre la morfología fue varillas. S observó que la incorporación de hierro y plata en el óxido de cinc favorecen la fotocatálisis, no así el cobre.

Ingeniero Civil Químico / El proceso de potabilización de agua puede ser considerado como uno de los grandes logros del siglo XX, ya que su implementación ha permitido que buena parte de la población mundial tenga acceso a este recurso esencial sin poner en riesgo su salud. Sin embargo, existen zonas rurales donde, producto de su situación geográfica aislada, el servicio de agua potable es muy limitado. Por otro lado, los métodos convencionales de desinfección de agua con compuestos clorados generan subproductos como trihalometanos y/o ácidos halogenados, los cuales podrían promover enfermedades como el cáncer y problemas reproductivos. Entre los métodos no convencionales de desinfección de agua se encuentra el uso de sistemas electroquímicos. Una celda de desinfección electroquímica opera producto de una diferencia de potencial externa aplicada entre el cátodo y el ánodo, la cual promueve en este último la reacción de evolución de oxígeno y la producción de agentes desinfectantes como cloro libre a partir de los iones cloruro presentes en el agua tratada. El objetivo del presente trabajo es desarrollar una tecnología de bajo costo que reemplace a los sistemas tradicionales de desinfección de agua, la cual además represente una opción accesible para la potabilización de este recurso en lugares de difícil acceso. Para ello, se fabricó un ánodo en base a partículas de platino soportadas sobre negro de humo (carbono) adherido a una malla de acero inoxidable, el cual se caracterizó e implementó en una celda de desinfección electroquímica de agua. En base a los resultados de la caracterización de la cinética de producción de cloro libre en estos electrodos a escala laboratorio, se diseñó un dispositivo electroquímico modular que utiliza estos ánodos para la desinfección de agua. La caracterización del ánodo fabricado mediante SEM mostró una capa de negro de humo en la superficie de la malla de acero inoxidable y la presencia de platino en ella se confirmó mediante análisis EDS. La actividad catalítica de estos electrodos se caracterizó mediante el análisis de la cinética del proceso de oxidación del agua a partir de voltametrías cíclicas, obteniéndose un aumento de un 47,5% en las densidades de corriente medidas con respecto a una malla de acero inoxidable limpia. La desinfección de agua se logró aplicando un potencial constante de 2,5 V vs Ag / AgCl al ánodo durante 90 minutos, alcanzando un valor de CT de 23,9 mg min l-1 de cloro libre disuelto en agua. Después de la desinfección, las muestras de agua exhibieron ausencia de microorganismos y la presencia de agentes de desinfección residuales. La celda experimental presenta un requerimiento de energía moderado (0,2 kWh m-3) y una alta inactivación de microorganismos (99,9%), lo que la convierte en una tecnología prometedora para la desinfección de agua. A partir de los resultados de los ensayos de laboratorio se diseñó un modelo 3D de un dispositivo de desinfección electroquímica de agua, el cual incluye un sistema de control automático y espacio para el almacenamiento de agua contaminada y agua desinfectada. Además, el dispositivo se encuentra acoplado con un panel fotovoltaico de manera que el proceso de desinfección de agua resulte completamente autónomo en términos energéticos.

Ingeniera Civil / El arsénico (As) es un metaloide altamente tóxico y que en ambientes naturales suele encontrarse junto con el hierro (Fe), un metal esencial para la salud humana y que no genera efectos nocivos en concentraciones menores a 2mg/l. Una alternativa de sistema de tratamiento para cursos de agua superficiales, económicamente viable, factible de instalar y operar en localidades aisladas, son los humedales construidos. La efectividad de estos sistemas para remover As ha sido verificada empleando piedra caliza/turba de coco y zeolita (Lizama,2013). Dicha efectividad depende principalmente del tipo de flujo y medio de soporte, del tipo de vegetación y de parámetros hidráulicos, tales como la carga superficial y el tiempo de retención del sistema. El presente trabajo representó las concentraciones del río Azufre, ubicado en la cuenca del río Lluta, que se caracteriza por presentar altas concentraciones de metales y metaloides en fase disuelta, en un sistema de humedales compuesto de seis celdas de acrílico independientes de flujo sub-superficial horizontal para la remoción de As y Fe, construido a escala de laboratorio, usando zeolita como medio de soporte y Phragmites australis en tres de las celdas para analizar el efecto de la vegetación. Además, cada celda operó bajo distintas cargas superficiales (20, 50 y 80 mm/d para la primera etapa y 20, 100 y 200 mm/d para la segunda etapa) para analizar el efecto en la remoción de As y Fe; y mediante pruebas de trazador estimar el tiempo de retención hidráulico real. La eficiencia promedio en la remoción de As en todas las celdas fue > 97,5 % y para el Fe > 63,3 %. Los resultados de la remoción de As indican que esta aumenta para las cargas superficiales menores, lo mismo ocurre para la remoción de Fe, donde la carga superficial y la eficiencia en la remoción están relacionados mediante el pH, dado que a mayor carga superficial disminuye el pH y por ende reduce la remoción de Fe mediante precipitación de óxidos de Fe. La remoción de sulfato también está relacionada con la carga superficial, siendo mayor para las cargas superficiales menores. La presencia de vegetación aumentó la remoción de As para las cargas superficiales menores (20 y 100 mm/d), de igual forma para el Fe, para la carga menor (20 mm/d). En cuanto al efecto de la carga superficial en los tiempos de retención hidráulicos reales, éstos fueron menores al tiempo de retención hidráulico nominal para las cargas menores (20 y 100 mm/d). Al analizar el rol de la vegetación, se concluye que los tiempos de retención hidráulicos reales fueron menores en los humedales, al comparar con respecto a las celdas de control, ésto, debido a que la presencia de raíces que mejora los patrones de contacto. / 04/12/2019

Ingeniero Civil / La presencia de arsénico en fuentes de agua para el consumo humano en el norte de Chile obliga a implementar sistemas de tratamiento, lo cual en algunas localidades se ve limitado por factores económicos, técnicos y culturales. De este modo se hace necesario el estudio de sistemas de abatimiento de arsénico utilizando diferentes tecnologías. En este contexto se instaló una planta piloto experimental en una comunidad rural de la comuna de San Pedro de Atacama. El trabajo de título se refiere a un estudio evaluativo de los procesos y la operación de dicha planta, en la cual el arsénico es removido mediante un medio adsorbente agaroso. Entre las actividades realizadas se cuenta el seguimiento en terreno de la puesta en marcha y operación de la planta, así como la evaluación del rendimiento del proceso de adsorción mediante el análisis de arsénico en muestras de agua cruda y tratada con un método colorimétrico, además de otros parámetros complementarios. Los resultados obtenidos fueron analizados mediante el modelo de Thomas para adsorción en columnas, lo cual permitió estimar la capacidad adsorbente del medio agaroso para la matriz de agua natural. Se estimó una capacidad adsorbente del orden de 400 mg. de arsénico por litro de medio agaroso, capacidad muy inferior a la definida por el proveedor. Este efecto se debería a la afinidad del medio con otros iones como sulfatos y calcio presentes en el agua natural, lo cual disminuyó la selectividad del arsénico. También se observó una baja eficiencia en el procedimiento de regeneración propuesto dado que no permitió un desprendimiento superior al 3% de la masa de arsénico fija al medio, provocando una saturación progresiva y pérdida de capacidad adsorbente. Las diferencias entre los rendimientos proyectados y el comportamiento real del medio adsorbente muestran la necesidad de perfeccionar la tecnología. Se recomienda especialmente efectuar un estudio completo de la selectividad del medio y rediseñar el procedimiento de regeneración.

Seminario para optar al título de Ingeniero Comercial, Mención Administración / Como se dijo anteriormente, la idea de nuestro proyecto, que tiene por nombre “Easy Water”, en términos generales, es la entrega del servicio de agua purificada de forma gratuita, en lugares estratégicos de la ciudad, además de la venta de botellas reutilizables en complementación con el servicio. Para esto, se ha efectuado un detallado plan de negocios, mostrando los distintos matices a cumplir para poder llevar a cabo un proyecto de esta envergadura. En base a esto, se ha definido el estar en la industria de agua embotellada, que hoy en día es liderada por CCU con un 49% del mercado. Aún así, hay múltiples razones que dan una oportunidad en esta industria; Hoy en día la gente demanda mayor cuidado del medio ambiente, sustentabilidad y llevar una vida sana, lo que hace que nuestro producto vaya de la mano a esta idea, atacando además el problema de la enorme cantidad de botellas plásticas que se utilizan y su difícil proceso de reciclaje. Otro punto a favor es el alza proyectada en el consumo de agua en desmedro de otros bebestibles, según cifras proyectadas por expertos y por la Asociación Nacional de Bebidas Refrescantes (Anber). En relación al mercado que apuntamos, el perfil que se busca para nuestro producto y servicio es básicamente personas jóvenes relacionados con el deporte, a la vida sana, que posean preocupación por el cuidado del medio ambiente y que frecuenten lugares al aire libre o asociados a la actividad sana y deportiva. Así, basándonos en todo lo anterior, más distintos análisis hechos, se ve que la industria a entrar tiene un atractivo medio alto, dándonos otra oportunidad de negocios para poder aportar con nuestro servicio a las demandas y necesidades existentes hoy en día por nuestros potenciales clientes. Pero para poder llevar a cabo todo esto de una forma eficiente y efectiva, hay distintos puntos clave para su éxito; Potenciar nuestras actividades claves y secundarias, además de lograr los resultados esperados en términos de marketing y publicidad, para poder darnos a conocer al mercado, llegando a posicionarnos como una marca reconocida por nuestros clientes (donde el posicionamiento esperado por nosotros es de un producto estándar, pero personalizado a la vez, existiendo un gran nicho en este tipo de posicionamiento) son 2 de los puntos fundamentales a desarrollar de forma efectiva. Por lo tanto, el presente documento presenta todos los análisis, descripciones del negocio, fuentes y detalles de cada uno de los pasos y procesos a seguir para poder implementar esta idea en su cabalidad, incluyendo planes de implementación, de marketing, financieros, análisis de industrias, de clientes, de negocios, etc… y la razón del éxito que este proyecto de servicio “Easy Water” tendría en Chile.