O aproveitamento do recurso energético de ondas oceânicas constitui-se em uma real oportunidade para suprir parte das demandas energéticas em diversos países, visto que algumas localidades possuem notável potencial energético que pode ser aproveitado para geração de energia elétrica. Atualmente, os impactos ambientais têm limitado o crescente uso dos combustíveis fósseis para geração de calor, trabalho ou energia. Os elevados custos de investimento necessários para expansão do atual modelo de geração de energia, também configuram um cenário desafiador para os próximos anos. Sob esta perspectiva ambiental e econômica, o objetivo deste trabalho consiste em avaliar o recurso energético de ondas oceânicas e investigar a viabilidade do seu aproveitamento para atendimento das necessidades energéticas causando poucos impactos ambientais. Os dados de ondas utilizados nas avaliações foram coletados na zona marítima próxima ao Porto de Rio Grande durante os anos de 1996 a 1999, totalizando dezesseis meses de monitoramento da agitação marítima da região. O conjunto de dados foi tratado e agrupado mês a mês e nas quatro estações climáticas resultando informações de recurso energético mensal, sazonal e anual. A média anual encontrada foi de 8,6 kW por metro de frente de onda. Um breve estudo de viabilidade econômica revelou que é viável implantar uma usina para aproveitamento da energia de ondas com custos de investimento semelhantes aos atuais projetos de centrais eólicas no Brasil. O estudo também incluiu uma avaliação técnico-econômica para quatro alternativas de aproveitamento destacando as características técnicas e custos envolvidos na implantação das usinas. O trabalho conclui apresentando a alternativa mais viável para explorar este recurso energético, apontando que esta modalidade de geração de energia pode ser utilizada como importante ferramenta no desenvolvimento sustentável da região. / The exploitation of the ocean wave energy resource is in a real opportunity to meet the demands of energy in several countries, as some localities have considerable potential energy that can be used for generation of electricity. Currently, the environmental impacts have limited the increasing use of fossil fuels for generation of heat, work or energy. The high cost of investment needed for expansion of the current model of generation of energy, also set a scenario challenging for the next few years. Under this environmental approach and economic stability, the present study aims to evaluate the use of energy waves and investigate the feasibility of their use to meet energy needs while causing the least environmental impact. Data from waves used in assessments was collected in the ocean area near the Port of Rio Grande during the years of 1996 to 1999, totaling sixteen months of tracking the maritime unrest in the region. The dataset was treated and grouped month by month with the resulting four seasons of weather information on energy resources listed monthly, seasonally and annually. It found an average of 8,6 kW per meter of the wave front. A brief study of the economic viability revealed that it would be feasible to establish a plant with waves where the costs of investing in such a project would be comparable to the wind plants in Brazil. The study also covered an technical-economical assessment with four alternatives for use, highlighting the technical characteristics and costs involved in the deployment of plants. The study concludes by presenting a more viable alternative to exploit this energy resource, pointing out that this mode of generating energy can be used as an important tool in the sustainable development of the region.

Orientador: Luiz Gonzaga de Mello Belluzzo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Economia / Made available in DSpace on 2018-07-15T07:34:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sicsu_AbrahamBenzaquen_D.pdf: 5374169 bytes, checksum: bab2f234cc3cc5b63590d537d9eb0b12 (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Doutorado / Doutor em Economia

No autorizado por el autor para ser publicada a texto completo / El objetivo general del presente trabajo de título es evaluar el mercado de las Energías renovables no Convencionales (ERNC), dado que la Ley Nº20.257 incorpora la obligación por parte de los generadores de acreditar que el 5% de sus ventas de energía corresponden a ERNC; se espera proveer información suficiente, de modo de esclarecer las condiciones de mercado de los certificados de energías renovables. En la actualidad, la seguridad energética es uno de los principales desafíos de Chile. Nuestro País importa casi tres cuartas partes de la energía que consume, esto lo posiciona en una situación vulnerable en un contexto internacional caracterizado por alta volatilidad de los precios de los insumos e interrupciones en el suministro. En este aspecto, las políticas de gobierno están promoviendo medidas de corto y largo plazo para el desarrollo de la seguridad energética en miras de la diversificación de nuestra matriz energética y promoviendo el uso eficiente de esta y creación de energía limpias. Ante esta situación se aprobó una modificación en Ley General de Servicios Eléctricos respecto de la generación de la energía eléctrica con fuentes de energías renovables no convencionales (ERNC). Esta propone un mecanismo de cuotas de retiros de energía en base a ERNC, exigidas a los grupos generadores, en un comienzo establecida en 5% desde el año 2010 hasta el 2014, para luego aumentar 0,5% anualmente hasta alcanzar el 10% el Año 2024. En este contexto, se tiene como finalidad, disponer de un análisis técnico económico, que en términos generales, dimensione el potencial impacto de esta Ley, en el Mercado de las energías renovables no convencionales tanto para el SING como para el SIC. El resultado final fue un déficit de certificados emitidos por fuentes de ERNC, para los principales generadores que operan en nuestro país. Este déficit se presenta para el mercado global desde el año 2011, segundo año de puesta en marcha la Ley Nº20.257. Esté mercado global lo constituyen las sistemas SIC y SING por su característica de potencia instalada superior a 200MW. Estos déficit pueden llegar a 8,5 millones de dólares en el SIC y 6,4 millones de dólares para el SING, por motivos de multa, al no cumplimiento de la cuota del 5% de generación por medios de ERNC. Se concluye que el mercado de acreditación de ERNC, incorporado por la Ley Nº20.257, está supeditado al ingreso de nuevas fuentes de ERNC por parte de inversionistas que cuentan con la Aprobación Ambiental de sus proyectos. Se recomienda a los Grupos Generadores, la compra de estos certificados potenciales que se incorporarán al nuevo mercado de la ERNC. Además se puede establecer que los proyectos de ERNC, corresponden a más de 1.200MW potenciales con aprobación de impacto ambiental a la fecha de junio de 2009, para entrada en operación en un mediano plazo.

Ingeniero Civil Industrial / El objetivo principal del presente trabajo es realizar un análisis técnico y económico de la implementación de centrales termosolares en el norte de Chile. Para esto se estudiarán tanto el recurso solar como las tecnologías disponibles. La energía solar se considera una energía renovable no convencional (ERNC). Este tipo de energía posee un enorme potencial debido a que utiliza un recurso en esencia inagotable y que supera notablemente a sus contrapartes convencionales (fósil o nuclear) en términos de cantidad disponible. El norte de Chile, particularmente el desierto de Atacama, presenta características únicas para iniciar el desarrollo de distintas tecnologías que utilicen la energía solar. Entre estas características se destacan una alta irradiancia diaria y ausencia de nubosidad la mayor parte del año. En este trabajo se revisó el estado del arte de la tecnología termosolar, para luego -a través de comparaciones- escoger dos tecnologías para evaluar con mayor detalle y estudiar su factibilidad económica. Para conseguir esto, se modeló el recurso solar del norte grande y se escogió como posible ubicación un sitio cercano a la estación Crucero, debido a sus buenas condiciones solares y cercanía a la red de distribución eléctrica. Implementando el modelo de Perrin de Brichambaut se estimó la radiación solar disponible en el lugar escogido. Para el análisis en detalle y la evaluación económica se seleccionan dos tecnologías termosolares, tanto por su madurez tecnológica como por su potencial futuro, los colectores cilindro-parabólicos y los concentradores centrales de torre. Utilizando datos reales de la industria más las estimaciones de ingresos y costos, el análisis económico indica que con las condiciones actuales, las centrales no son rentables para tamaños de 9 y 100 MW. Este resultado cambia significativamente cuando se consideran las reducciones potenciales de costos o la inclusión de políticas de fomento a las tecnologías termosolares, ya que todos los proyectos logran factibilidad económica, con TIRs de 16 y 17% para las centrales de 100 MW y 15% para las de 9 MW. El cálculo del LCOE muestra que las centrales se vuelven rentables cuando el costo marginal de la energía supera los 140 USD/MWh. Se concluye que la tecnología cilindro-parabólica resulta más rentable en el corto plazo, pero la de torre tiene un mayor potencial en el largo plazo. Además se destacan las condiciones del desierto de Atacama y se propone a futuro realizar la ingeniería de detalle y analizar la implementación conjunta con otras tecnologías renovables o combustibles fósiles.

Ingeniera Civil en Biotecnología / En las últimas décadas se han estudiado y utilizado las energías renovables no convencionales como una alternativa a los combustibles fósiles. Dentro de éstas se encuentra el bioetanol de segunda generación, producido a partir de residuos lignocelulósicos, siendo la hidrólisis de celulosa una de las etapas claves en el proceso productivo. Uno de los métodos de hidrólisis, es el uso de enzimas producidas por hongos de pudrición que degradan naturalmente la madera. Bajo este marco se define el objetivo general de este trabajo, que es estudiar la producción de proteínas hidrolíticas para la degradación de lignocelulosa por el hongo de pudrición blanca Trametes versicolor. La metodología se dividió en dos ejes principales: definir las condiciones de cultivo de T. versicolor que induzcan la producción de proteínas hidrolíticas, y caracterizar tales proteínas mediante ensayos de actividad de celulasas y ligninasas, utilizando sustratos puros y paja de trigo. El cultivo del hongo se realizó a 28ºC, 50 rpm de agitación y en oscuridad. El medio elegido fue adaptado del artículo de Suwannarangsee et al. (2012), y contenía además 1% p/v de paja de trigo. Este cultivo se inoculó con el hongo en una preparación líquida, y se incubó por 11 días, alcanzando una actividad celulasa de 0,5 [IU/ml] (promedio de los 6 matraces) al cabo de este periodo. La separación de proteínas obtenidas del cultivo se hizo mediante cromatografía de filtración en gel en columna Sephacryl S-100. En esta etapa se recuperó un 18% de proteínas totales, y se logró un enriquecimiento enzimático de 35,96 [IU/mg proteína], triplicando el valor obtenido por el extracto proteico que fue cargado en la columna. Estas proteínas fraccionadas se sometieron a ensayos de celulasas y ligninasas, en los cuales se obtuvo que los mayores valores de actividad estaban entre las fracciones 23 a 28, coincidentes con el peak de absorbancia a 280 nm. Además, se pudo constatar un alto enriquecimiento de xilanasas con 32,9 [IU/mg prot.], versus el extracto proteico con 3,1 [IU/mg prot.]. Por otro lado, se realizó una hidrólisis con paja de trigo, para comparar la acción enzimática de las fracciones proteicas con respecto a Celluclast. Se pudo concluir que no existe sinergia entre ambos componentes, pero si hay una contribución a la acción de la enzima comercial por parte de las proteínas de T. versicolor. Esto se evidenció principalmente en la medición de xilosa, en la cual hubo un mejoramiento de un 47% en la fracción 27. El rendimiento enzimático fue de 2,11 [mg xilosa/mg proteína], siendo más del doble de lo obtenido por las celulasas comerciales en la hidrólisis de paja de trigo. Finalmente, se concluyó que el sistema de separación es eficiente para tener una primera aproximación de las enzimas buscadas dentro de las fracciones cromatográficas, y enriquecer tales fracciones con las proteínas de interés. También fue posible constatar que existe un gran potencial hidrolítico dado por la batería enzimática del hongo T. versicolor, especialmente por las xilanasas producidas por éste. Esto es muy relevante para la etapa de sacarificación, ya que el xilano como sustrato es el segundo más abundante después de la celulosa, y por ende, con gran potencial fermentativo.

Ingeniero Civil Electricista / Los sistemas del almacenamiento de energía están siendo considerados cada vez más a nivel mundial como una buena solución a la creciente incorporación en sistemas eléctricos de fuentes de generación de naturaleza intermitente. En particular, se han desarrollado sistemas de almacenamiento de energía basados en baterías (BESS), que desde hace más de una década se han estado utilizando en sistemas interconectados, demostrando así su factibilidad técnica y que poseen grandes ventajas. El objetivo de esta memoria es estudiar cómo podrían integrarse estos equipos en los sistemas eléctricos del país, a través de proyectos económicamente rentables. El trabajo comienza con un estudio detallado del estado del arte actual de los BESS y otros sistemas de almacenamiento de energía, analizando las distintas tecnologías que existen hoy comercialmente, y comparando las ventajas y limitaciones de cada una. A continuación, se realiza una estimación de los costos de estos equipos, desglosándolos en sus componentes básicos y basándose en la experiencia práctica de proyectos llevados a cabo en otros países. Posteriormente, se propone tres tipos de proyecto distintos en los que se utilizan BESS conectados a la red, para cumplir distintas funciones que pueden generar utilidades a los diferentes actores del mercado eléctrico. El primero consiste en el uso de estos equipos por parte de clientes regulados para abastecerse de energía durante las horas de punta, reduciendo así su gasto en electricidad. El segundo se basa en que generadores de energía eólica almacenen energía en horas valle para venderla en momentos en que su precio es más alto. El tercero consiste en utilizarlos para ayudar a la regulación de frecuencia de los sistemas, en remplazo de la reserva en giro que se asigna a algunos generadores para cumplir esta función. Cada uno de estos casos se simula bajo distintos escenarios, llevando a cabo una evaluación económica completa. Los resultados muestran que el primer proyecto sólo es económicamente factible bajo ciertas condiciones específicas, siendo su rentabilidad negativa en la mayoría de los casos, por lo que, si bien es posible que en el futuro se utilicen BESS para aplicaciones como ésta, aún falta que disminuyan sus costos de manera sustancial. De la misma manera, los resultados para la segunda aplicación son negativos, por lo que se sostiene aquí que la utilización de BESS en esta forma no es practicable en el corto plazo, considerando la forma en que opera el mercado eléctrico actualmente. Por último, para el tercer caso, se concluye que el proyecto sí es altamente rentable en casi todos los escenarios, por lo cual es probable que en el futuro cercano se vea más de estos equipos en Chile aportando a la regulación de frecuencia de los sistemas.

Ingeniera Civil Química / El presente proyecto de título tiene como finalidad evaluar técnica y económicamente, a nivel de prefactibilidad, la instalación de una planta de producción de un combustible sólido maderero en la Región de Los Lagos. El objetivo principal de la planta es la reutilización de los residuos de aserrado de la madera, ampliamente generados en la zona y disminuir, mediante el uso del combustible producido, las emisiones de material particulado causantes principales de la contaminación atmosférica en la región. Para ello, se analizó comparativamente los combustibles aserrín, leña, briquetas y pellets, considerando como objetivos bases: (i) la utilización del producto en el mercado industrial de generación de energía térmica; y (ii) su conversión energética mediante procesos de combustión, cuya elección fue previamente realizada a partir de la revisión del estado del arte de las tecnologías de obtención de energía a partir de la biomasa. Los criterios considerados para la evaluación comprenden aspectos típicos relevantes para la caracterización de un combustible biomásico, como poder calorífico, humedad, porcentaje de cenizas y emisión de contaminantes, además de aspectos cualitativos asociados a su manipulación y uso, proceso productivo e impacto de producción y consumo. El resultado de este análisis entregó como la alternativa más adecuada los pellets de aserrín, realizándose posteriormente el dimensionado de su planta productiva. La estimación de las etapas y equipos requeridos en el proceso de elaboración de pellets se realizó considerando como caso base, la utilización de los volúmenes de residuos madereros de pino radiata generados por el aserradero de Madexpo, los cuales ascienden a los 2.100 [m3/mes] de aserrín y viruta, además de la oferta de mercado de equipos para el proceso en desarrollo. La planta dimensionada es de escala pequeña, con una capacidad productiva de 4.190 [t/año]. En relación a la evaluación económica del proyecto, se analizaron tres escenarios de financiamiento, obteniendo un valor actual neto de -23.350.204 [$CL] para el proyecto puro; 3.536.302 [$CL], para el proyecto con financiamiento parcial del 50%; y 30.215.463 [$CL], con deuda total. Se destaca el proyecto es rentable sólo en los escenarios financiados, mostrando mayor sensibilidad a la tasa de interés del crédito, el volumen productivo y su precio de venta. Como recomendación se plantea la realización del proyecto bajo los escenarios financiados y utilizar la capacidad ociosa de la planta inyectando más materia prima, para de esta forma reducir los costos productivos y utilizar los recursos locales disponibles. Cabe mencionar que esto último implicaría la utilización de nuevas etapas de pre-tratamiento no incluidas en el estudio.

Ingeniero Civil Industrial / En la presente memoria se estudió la factibilidad de que la consultora Deloitte Chile expanda su línea de servicios a aquellos orientados al sector energético chileno. Para esto se siguió la metodología Play To Win en conjunto con el Strategic Framework utilizado comúnmente por Deloitte. Esta manera de trabajar consistió en una primera parte de investigación en que se estudió el sector eléctrico chileno, temáticas energéticas respectivas al sector productivo chileno, estudio de la competencia y las principales tendencias energéticas en Chile y en el mundo, principalmente relacionadas con los precios de energía y el aumento en los últimos años de las ERNC. Identificando hallazgos que servirían para el posterior análisis de la información obtenida, entre ellos: Caída sostenida y marcada de EBITDAs en el Sector Generación, Energía Solar cada vez más competitiva y que Deloitte no debe competir Servicios técnicos del sector eléctrico, pero si en servicios en que sea participe como un actor y/o negociador importante de los requerimientos que va teniendo el sector. Con estas directrices definidas se procedió a identificar los servicios que Deloitte ofrece actualmente y hacer el calce con lo que la investigación sugería que se necesitaba. También se revisó y contrasto lo que ofrecen las consultoras dedicadas a consultoría energética con lo que Deloitte ofrece actualmente, llegando a la conclusión de que Deloitte no puede competir en servicios técnicos propios del sector. De manera que se definieron servicios que son demandados por el sector que Deloitte actualmente ofrece y servicios potenciales que podrían ser replicables por Deloitte. De esta manera, y después de dos filtros de factibilidad y selección se llegó a que Deloitte Chile tiene potencialidades en 4 servicios en específico: Eficiencia Operacional, Planificación Arquitectura TI, Desarrollo de la Estrategia de Energy Management, Licitaciones de Energía. Estos cuatro servicios fueron evaluados económicamente en cuanto a sus ingresos y costos asociados de manera de cuantificar su importancia en la posterior Estrategia. Para la definición de la Estrategia se sugiere que Deloitte Chile desarrolle una marca cómo actor interesado en temas energéticos y para esto partir ofreciendo un servicio que sea fácilmente implementable y que sea demandado por el sector productivo chileno, en esa línea el servicio que cumple con estas condiciones es el de Licitaciones de Energía , servicio en el que Deloitte participa como intermediario activo del proceso de Licitación entre sector productivo y proveedores de energía. Para llevar a cabo el servicio se revisó los recursos que Deloitte deberá obtener, especialmente desde Deloitte Canadá, los números y escenarios posibles para la Estrategia sugerida, de manera de tener un orden de magnitud de lo que se está hablando. Finalmente se concluye que Deloitte Chile tiene un largo camino que recorrer para ser un actor a considerar en la consultoría energética y que tiene que seguir descubriendo servicios en los que pueda ser un facilitador de lo que el sector energético requiere.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecácnica / Ingeniero Civil Mecánico / En la línea de la generación energética en Chile, existe un gran potencial aprovechable de energías renovables. De estos potenciales destaca la existencia fuentes geotérmicas de baja entalpía, donde el uso de motores Stirling resulta atractivo por su versatilidad y autonomía. Sin embargo, actualmente son escasos las trabajos de motores Stirling que aprovechen fuentes de baja entalpía. Asimismo, el uso de fluidos de trabajo distintos al aire con estos gradientes o referidos a fuentes geotérmicas es aún menor. El presente trabajo tiene como objetivo el diseño, tanto termodinámico como mecánico, construcción y posterior análisis experimental de un prototipo de motor Stirling de baja entalpía que aporte con nueva información respecto al uso de bajos gradientes térmicos con fluidos de trabajo como aire y helio. Se confeccionó una plataforma numérica, con la que se realizó la modelación y posterior optimización de un prototipo de motor Stirling en función de parámetros dimensionales representativos. Con el modelo numérico, se procedió al diseño mecánico y construcción del prototipo. En paralelo, se conformó un banco de pruebas para medir parámetros de desempeño, tales como presión, temperaturas, torque, rpm y potencia. Con el banco de pruebas se obtuvieron las curvas de potencia y torque con uso de aire y para una temperatura de la sección caliente de 220 C, 280 C y 310 C donde se obtuvieron potencias máximas de 0.4, 0.9 y 1.46 Watts respectivamente y para el caso de helio se utilizaron temperaturas de la sección caliente de 170 C, 238 C y 287 C que llevaron a potencias máximas de 0.87, 2.41 y 2.76 Watts respectivamente. También se realizó un balance de energía por medio del diagrama indicador para aire a 310 C y helio a 170 C. Por último, se contrastaron los resultados experimentales con la modelación numérica del prototipo. Con los resultados experimentales se comprobaron las tendencias de desempeño del prototipo respecto al modelo numérico para distintos gradientes térmicos, y también para el uso de aire y helio como fluidos de trabajo. Por otro lado, las pérdidas conductivas no ponderadas por la carcasa del prototipo real mermaron la eficiencia térmica global y provocaron la falta de ajuste con el modelo numérico. Se ha contribuido también al conocimiento de motores Stirling de baja entalpía, por medio de la metodología de análisis, y la experiencia relativa a la construcción, toma de datos y estudio práctico del funcionamiento del motor. Entregando con este trabajo un referente y una base para futuros trabajos experimentales en prototipos de motores Stirling de baja entalpía.

Magíster en Gestión para la Globalización / La empresa Mainstream RP desarrolla, opera y mantiene proyectos de energía eólica y solar desde 2008; cuenta con 33MW instalado en Chile y una cartera de 2.500 MW a desarrollar. Actualmente, busca expandir operaciones en Sudamérica, específicamente en Argentina. Este documento reúne la información compilada y analizada en la asesoría solicitada por la empresa realizado durante Octubre de 2015 y Enero de 2016. Este reporte tiene por objetivo analizar las oportunidades que presenta hoy el mercado Eléctrico Argentino, mediante la exploración y análisis de sus componentes y dinámicas. Para ello, se realizó un estudio de estado del arte del mercado de las energías renovables en el país trasandino, considerando los potenciales clientes, competidores, asociaciones y marco regulatorio. La información recabada fue complementada con entrevistas a 13 actores relevantes del sector realizadas en Argentina, tanto públicas (Ministerio de Energía, CAMMESA, CADER) como privadas (generadoras, traders, usuarios). Se realizó una caracterización del mercado, donde se concluye que el mercado es atractivo y con altas perspectivas de crecimiento, debido a la promulgación de la ley 27.191 que obliga a los Grandes Usuarios a consumir un 8% de su energía de fuentes renovables no convencionales, lo que se traduce en la inyección de 900MW hasta diciembre de 2017. La ley también contempla el precio tope para las licitaciones de US$113 MWh y beneficios tributarios importantes. Hoy el mercado eólica está más desarrollado que el solar y en suma, alcanzan los 195MW instalados. Dentro de los clientes, los Grandes Usuarios representan el 32% de la demanda eléctrica argentina, quienes hoy utilizan, principalmente, energía eléctrica proveniente de plantas térmicas con gran dependencia al precio de los hidrocarburos. El mercado argentino se califica como atractivo y viable, frente al cambio de gobierno, recomendándose esperar a que las principales reformas se lleven a cabo y que se refleje en las confianza en el país lo que impacta en las tasas de financiamiento que se necesitan para realizar los proyectos.