Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2011

El presente trabajo tiene como fin demostrar, que mediante el uso de aisladores sísmicos en la fundación del equipo turbogenerador, es posible instalar equipos turbogeneradores estándar, diseñados para zonas de una sismicidad baja a media, en zonas de altas sismicidad de Chile, cumpliendo los requerimientos operacionales de los fabricantes, pues se produce una reducción de aceleraciones en el conjunto de fundación-equipo- STG-rotor, producto de la instalación de aislación sísmica.

Ingeniera Civil / El objetivo de este trabajo es diseñar una estructura de soporte de sifón de captación de agua mar, utilizando las disposiciones sísmicas de la norma NCh2369 y paralelamente con ASCE 7, obtener los costos de inversión de cada estructura y comparar los resultados obtenidos entre ambas. La estructura corresponde a un marco arriostrado excéntricamente por pilotes, para soportar la tubería. En la dirección transversal posee marcos excéntricos, y al final se ubican dos torres de succión de agua de mar. La metodología consiste en diseñar la estructura en SAP2000, con las solicitaciones definidas a partir de ambas normas, verificar para obtener los factores de utilización de cada elemento y determinar el costo de inversión que implicaría un proyecto de esta envergadura. Se utiliza un factor de reducción de la respuesta R igual a 3.5 y factor de amortiguamiento 3% para el diseño con NCh2369, obtenidos de la actualización de la norma NCh2369 en desarrollo. Para el diseño de ASCE 7-10 se utiliza factor de reducción de la respuesta R=4 y factor de amortiguamiento igual a 5%. El espectro de aceleraciones utilizado en el diseño se obtiene de un estudio de riesgo sísmico en Mejillones con SDS=1.35 g, SD1=0.5 g y TL=1.8 s. La estructura diseñada con norma ASCE 7-10 resulta de menor resistencia sísmica que el diseño con NCh2369Of2003, por ende se produce una situación de incumplimiento del diseño sísmico con los requisitos mínimos de la normativa legal exigida en el país. Respecto a la diferencia en cuanto a costo de inversión, la estructura diseñada con ASCE 7-10 resulta un 10% más económica que el diseño obtenido con NCh2369Of2003, debido a que esta última requiere mayor cantidad de acero.

Ingeniero Civil Mecánico / La gasificación por plasma es un proceso termoquímico a través del cual el contenido carbonoso de un compuesto es transformado en un gas combustible que puede ser utilizado para producir electricidad o ser transformado en combustibles líquidos. Los compuestos inorgánicos forman un vitrificado que se caracteriza por ser altamente inerte, lo que hace segura su disposición en relleno sanitario o bien permite su utilización como relleno en construcción o como aislante, si ha sido previamente procesado. La gasificación por plasma ocurre en un reactor atmosférico bajo condiciones controladas de temperatura y contenido de oxidante, donde la energía térmica necesaria para el proceso es proporcionada por antorchas que producen plasma, es decir, un gas ionizado, producido mediante descarga eléctrica en gas. Actualmente el consumo energético nacional va en aumento, al igual que la producción de residuos, por lo que este trabajo tiene como motivación evaluar la viabilidad de la valorización energética de residuos sólidos municipales mediante gasificación por plasma, al presentarse esta tecnología como una alternativa para contribuir a la solución de ambos problemas. El objetivo de este trabajo es realizar el estudio de perfil de una central termoeléctrica de ciclo combinado, que utiliza gas combustible obtenido a partir del tratamiento de 1000 toneladas diarias de residuos sólidos municipales de la Región Metropolitana, mediante el proceso de gasificación por plasma. El estudio contempla la central en tres configuraciones; utilizando residuos sin tratar, utilizando residuos previamente secados y utilizando residuos seleccionados. Para cada una de dichas configuraciones se evalúa también la fabricación de aislante lana mineral a partir del vitrificado. Para la realización de este trabajo se emplea la siguiente metodología; contextualización de los sectores de energía, residuos y de emisiones de carbono. Descripción y modelación mediante equilibrio estequiométrico de la tecnología de gasificación por plasma. Diseño conceptual de la central y análisis económico de ésta, incluyendo los cálculos de indicadores relevantes tales como el VAN y TIR, y análisis de sensibilidad económica para aquellas variables que sean relevantes en la evaluación. Los resultados muestran que dadas las condiciones actuales de mercado, la central en sus tres configuraciones sin y con fabricación de lana mineral no son rentables, sin embargo, para la configuración utilizando residuos secados con fabricación de lana mineral, se puede obtener rentabilidad para un precio de lana mineral de al menos 2.230 USD por tonelada o para una producción de lana mineral de al menos 21.634 toneladas anuales. Para la configuración con residuos seleccionados con fabricación de lana mineral, se puede obtener rentabilidad para un precio de lana mineral de al menos 1.305 USD por tonelada o para una producción de lana mineral de al menos 11.942 toneladas anuales. Las principales conclusiones son que el contenido de humedad de los residuos a tratar tiene un impacto negativo importante en la generación eléctrica y rendimiento neto de la central, por lo que utilizar residuos sin tratar es inconveniente dada su alta humedad característica. Para las configuraciones sin fabricación de lana mineral se concluye que se requiere un precio por tratamiento de residuos, -análogo al costo por disposición-, similar al que presentan países desarrollados para obtener rentabilidad. Para las configuraciones con fabricación de lana mineral es posible obtener rentabilidad pero con ingresos debidos principalmente a la venta de ésta. Finalmente es importante destacar que una central de este tipo tiene ventajas medioambientales importantes que no se ven reflejadas en una evaluación económica, como son una menor cantidad de emisiones contaminantes, valorización completa de los residuos y un menor uso de rellenos sanitarios.

Tese de mestrado. Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Título de Químico Ambiental / En este Seminario de título se abordó el caso de una central termoeléctrica de ciclo combinado en base a gas natural en proceso de evaluación ambiental, que presenta indicaciones en cuanto a la solución propuesta para la disposición final de sus efluentes líquidos (descarga en un canal de regadío), debido a los potenciales impactos que pueda provocar ya sea en la agricultura, la ganadería y otras actividades en las cuales la comunidad utiliza las aguas del canal. De no ser resuelta satisfactoriamente estas observaciones, el proyecto puede generar conflictos con la comunidad al estar operativo. En virtud de lo anterior, se estudiaron distintas técnicas de tratamientos químicos para la disposición final de los residuos líquidos industriales, proponiéndose una solución para estos residuos líquidos. Con el objetivo de proponer una nueva solución para la disposición de residuos industriales líquidos (RILes) de la central, se recopiló material bibliográfico científico y técnico que contempla técnicas y sistemas para la disposición final de residuos líquidos industriales tratados, tomando en consideración la normativa ambiental, además de los parámetros operacionales y económicos que implica la implementación de estas técnicas. De forma paralela, se analizó y revisó otros EIA´s de proyectos similares, junto con información ambiental de la zona de ubicación de la central, y sistemas para la disposición de residuos líquidos de proyectos ubicados dentro y fuera del país que sean atingentes a la problemática que enfrenta el proyecto. La metodología empleada para buscar técnicas que representen una solución al problema que enfrenta la central corresponde a Mejores Técnicas Disponibles (MTD), que consiste en un conjunto de criterios enfocados en elegir métodos viables tanto técnica como económicamente. Utilizando esta metodología, y teniendo en consideración que cualquier solución propuesta para la disposición de los RILes generados contiene técnicas End-of pipe (es decir, aquellas en donde no se altera la configuración ni funcionamiento de la central, sino sólo están enfocadas a tratar el vertido final), se realizó una comparación entre 37 técnicas disponibles de este tipo sobre la participación en el abatimiento de 13 xi xi contaminantes. Las técnicas escogidas son la evaporación y la cristalización, que participan en el abatimiento de DBO, DQO, halogenuros orgánicos extraíbles y adsorbibles (EOX y AOX), Nitrógeno total, Amonio, fosfatos y metales pesados En base a lo mencionado antes, se propuso una solución para la disposición de residuos líquidos industriales (RILes) basado en las técnicas de evaporación y cristalización, denominado Zero Liquid Discharge (vertido cero, ZLD), debido a que permite el reciclaje de agua al interior de la central, evitando las descargas de residuos líquidos a cuerpos de aguas y de este modo, solucionando el problema ambiental que enfrenta la central. / In this Thesis Seminar, the case of a combined-cycle thermoelectric power plant based on natural gas in the process of environmental impact statement (EIS) was analyzed, which presents remarks regarding the proposed solution for the final disposal of its liquid effluents (discharge into an irrigation canal), due to the potential impacts that may be caused either in agriculture, livestock and other activities in which the local community uses the waters of the canal. If these observations are not satisfactorily resolved, the project may suffer the rejection of the community when it is operational. Thus, different techniques of chemical treatments for the final disposal of industrial liquid waste were studied, proposing a solution for these liquid wastes. With the aim of proposing a new solution for the disposal of industrial wastewater of the plant, scientific and technical research was collected that includes techniques and systems for the final disposal of treated industrial wastewater, considering the nationals environmental regulations, in addition to the operational and economic parameters that the implementation of these techniques implies. On another hand, other EIS of similar works were analyzed and reviewed, along with environmental information on the area where the plant is located, and wastewater treatment systems for projects located within and outside of Chile that are relevant to the problem facing the power plant Using this methodology, and considerating that any solution proposed for the disposition of the generated RILs contains End-of-pipe techniques (that is, those where the configuration or operation of the plant is not altered, but are only focused on treating the final discharge), a comparison was made between 37 available techniques of this type on the participation in the abatement of 13 pollutants. The chosen techniques are evaporation and its derivative, crystallization, which participate in the abatement of BOD, COD, extractable and adsorbable organic halides (EOX and AOX), total nitrogen, ammonium, phosphates and heavy metals. xiii xiii According with the last, a solution was proposed for the disposal of industrial wastewater based on the evaporation and crystallization techniques, called Zero Liquid Discharge (zero discharge, ZLD), because it allows the recycling of water to the inside the plant, avoiding discharges of liquid waste to bodies of water and thus, solving the environmental problem facing the plant.