Diplomová práce popisuje současné podnikaní společnosti Argotech se zdůrazněním rizik z něho vyplývajících. Stručně je rozebrána stávající situace zemědělského sektoru a jeho možný vývoj. Na základě analýzy společnosti a celého sektoru jsou navrženy dvě varianty podnikatelských činností, které mají za úkol zvýšit ziskovost firmy. Přínos obou variant pro podnik je vyjádřen čistou současnou hodnotou. V závěru jsou pomocí stejného kritéria srovnány navrhované varianty se současnou podnikatelskou činností firmy.

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Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Químico / La sociedad humana enfrenta hoy en día problemáticas ambientales de alto impacto que han suscitado el interés y la necesidad de promover la sustentabilidad en sus actividades. El calentamiento global, fenómeno que se debe a las altas emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera, y el inevitable agotamiento de los recursos fósiles en el mediano plazo, son realidades que han significado un incentivo al desarrollo de procesos que permitan elaborar combustibles a partir de fuentes renovables, como por ejemplo el biodiesel. En los últimos años, el interés por el cultivo y la investigación respecto a las microalgas ha cobrado fuerza debido a su alta productividad de aceites, materia prima en la elaboración del aquel biocombustible. En el presente trabajo se diseñaron alternativas de procesos para una planta de producción de biodiesel desde microalgas en Chile, desde la etapa de floculación y concentración de las algas, hasta la etapa de extracción y purificación de los lípidos que producen, lo cual se realizó mediante las metodologías de diseño básico de etapas secuenciales y de diseño de sistema completo, para luego evaluar y comparar su sustentabilidad mediante un análisis económico, energético y ambiental. Se evaluaron diversas alternativas tecnológicas para cada una de las etapas consideradas en el proceso, las cuales se simularon con ayuda del programa SuperPro Designer, versión 8.5, a partir de parámetros y datos operacionales publicados en diversas fuentes tanto científicas como técnicas relativas al tema. Se calcularon y analizaron el consumo energético, los costos operacionales y de inversión, en conjunto con la productividad de cada alternativa evaluada, tanto por etapa como en sistema completo, obteniendo entonces para cada opción resultados respectivos al consumo específico de energía (kWh/unidad de producto), un costo variable específico ($US/unidad de producto) y su VAN ($US). Se determinó que la producción de biodiesel desde microalgas es hoy en día factible técnicamente pero no es rentable. La metodología por sistema completo significa más recursos para el diseño de los proyectos, pero permite reducir costos de inversión, así como evitar costos mayores y problemas técnicos en las etapas posteriores. A partir del análisis se concluyó en que se debe avanzar en eliminar la etapa del secado del proceso, caso en el cual es posible obtener un producto rentable energéticamente. La metodología por sistema completo permite, al contrario que el diseño por etapas, avanzar en la línea de interacción por etapas e intersistemas, lo que significa un avance hacia la sustentabilidad energética; también se impone en sustentabilidad ambiental, logrando evitar impactos ambientales, al promover la gestión propia de los residuos y permitir la medición y el seguimiento a los componentes de las corrientes. La alternativa de proceso con el mejor rendimiento económico se diseñó mediante la metodología de sistema completo, el cual requiere un valor de venta del biodiesel igual o mayor a $2.431 pesos chilenos para ser rentable, muy lejos del valor actual de venta del diesel en Chile ($619 por litro). La rentabilidad de la producción de biodiesel desde microalgas podría lograrse mediante la producción paralela, y venta, de otros productos derivados de estos microorganismos, principalmente aquellos que poseen un de alto valor en el mercado, como por ejemplo proteínas, carotenoides (algas rojas) y otros compuestos químicos.

Ingeniero Civil Químico. Ingeniero Civil en Biotecnología / El presente trabajo de tesis tiene como objetivo el estudio de la síntesis bajo distintas condiciones de un catalizador derivado de cáscara de huevo de gallina para su futuro uso como catalizador heterogéneo de la transesterificación de aceites para la producción de biodiesel. Para esto, se realizó un tratamiento con ácidos (clorhídrico y acético) para 3 concentraciones de ácidos (5, 25 y 100 mM) y 3 rangos de tamaños de partícula (53 75, 75 200 y 200 425 µm) para aumentar su área específica y, por ende, su actividad catalítica. Se calcularon las velocidades iniciales para los distintos tamaños de partícula y se obtuvieron los órdenes y constantes de reacción, los primeros se encuentran alrededor de 1 a 1,6 y los valores de las constantes entre 0,01 y 1, con una constante considerablemente mayor al resto con un valor de 16,12. No se obtiene evidencia concluyente de que el tratamiento con ácido aumente el área específica de la cáscara de huevo debido a la contaminación de las muestras con aire atmosférico, lo que llevó a la formación de hidróxido y carbonato de calcio. Se logra demostrar que estos compuestos generan la mayoría o todo el aumento de área observado en los análisis a las muestras preparadas, mediante análisis de área específica y difracción de rayos X. Se obtienen indicios de que una calcinación previa a 300°C por 3 horas podría darle estabilidad al material contra la hidratación. Se determinan los porcentajes de masas remanentes después del tratamiento ácido, las cuales varían según la concentración inicial del ácido, como era de esperarse; dichos porcentajes son, en promedio, 92,23% de la masa original para la concentración inicial de 5 mM, 85,38% para las muestras tratadas con ácidos a concentración 25 mM y 53,96%, para las tratadas con 100 mM de ácido. Luego de la calcinación, el promedio de porcentaje de masa remanente en las muestras después de la calcinación es de un 51,03%, siendo 56,04% el porcentaje teórico. Se encontraron muestras calcinadas parcialmente. Se propuso un modelo de fracturamiento de la cáscara de huevo que explica por qué no aumenta el área considerablemente al disminuir el tamaño de partícula. También se proponen modelos del ataque ácido sobre una cáscara con y sin membrana, siendo el último caso con membrana el favorable para el aumento de área; esto implica que la cáscara de huevo debe ser tratada antes de ser molida. Los catalizadores son activos incluso cuando poseen hidróxido de calcio sin una pérdida apreciable de actividad. A partir de las pruebas experimentales, se calculan rendimientos mínimos y máximos, que son 65,6% y 89,3% respectivamente.

Ingeniera Civil Química / La gestión de residuos y la crisis económica se han transformado en un desafío en la actualidad, debido al crecimiento económico, el incremento de la capacidad productiva y el aumento de la población. Chile está promoviendo una nueva gestión de residuos a través de la ley 20.920 que establece un marco para la gestión de residuos, la responsabilidad extendida del productor y fomento al reciclaje. Además, el país busca aumentar la matriz energética en Energías Renovables No Convencionales (ERNC) a un 70% para el 2050. La memoria se enmarca en el aprovechamiento de residuos sólidos domiciliarios segregados en la Región Metropolitana, pues es ahí donde se concentra el 40% de la población, por lo tanto, los residuos domiciliarios se encuentran concentrados en esta zona. Actualmente, parte de los residuos orgánicos son aprovechados en los rellenos sanitarios mediante pozos de captación de biogás, sin embargo, el proceso no es eficiente. El proceso sería más eficiente si los residuos fueran segregados desde su origen, por lo que, el presente trabajo pretende abordar esta situación que se podría dar en el futuro, a pesar de que hoy en día la mayor dificultad para proyectos en materia residuos es la capacidad de segregación de ellos. El caso base corresponde a las 19 comunas de la región que llevan sus residuos al relleno sanitario Santa Marta. Según proyecciones, en 10 años se alcanzaría un flujo de 101.544 [ton/mes] y con ello la planta de generación de energía tendría una potencia instalada de 107 MW. El proceso consiste en una línea principal, de recepción, molienda, transporte y digestión de residuos orgánicos, almacenamiento, enfriamiento, adsorción y cogeneración a partir de biogás, junto a la filtración de los gases de combustión. Como líneas secundarias se encuentran la filtración de digestato y recuperación de agua en el proceso, además de la recuperación de calor en el cogenerador para usarlo en la digestión a través de intercambiadores de calor. De la evaluación técnica y económica de la planta se obtiene que el proyecto es prefactible. Con un rendimiento de 211 [m3 biogás/ ton materia orgánica] junto a un VAN de 3.435.703 [USD], una TIR del 14% y un Payback de 5 años. Si bien, el proyecto podría ser rentable, del análisis de sensibilidad se rescata la variación en su rentabilidad principalmente frente a la capacidad de segregación de los residuos, el precio de la energía eléctrica y el precio del carbón activado. Además, para que el proyecto sea sostenible se debe considerar la normativa vigente, la comunidad afectada y el impacto ambiental del proyecto.

OF THE THESIS TITLED "AUTOHYDROLYSIS OF AGRICULTURAL BYPRODUCTS FOR THE PRODUCTION OF XYLO-OLIGOSACCHARIDES"Débora A. Nabarlatz Lignocellulosic biomass is a fully renewable resource that can be used as raw material for the production of a wide variety of ompounds, such as biomass‐derived fuels, power, chemicals or materials. In the present research, agricultural residues typical from the Mediterranean region of Spain, were used for the production of xylo‐oligosaccharides with potential applications in the food and pharmaceutical field.  Autohydrolysis reaction was tested at several temperatures and reaction times to produce these xylo‐oligosaccharides. It was found that the increase in the temperature and longer reaction times increased the depolymerization of xylan and the fomation of low molar mass products. Cellulose and lignin remained quantitatively in the solid, which suggests that the solid residue could be used to recover them in a subsequent step. The maximal yield of xylo‐oligosaccharides was around 63 wt% for almond shells at 190°C and 19 min of reaction. The molar mass distribution of the products was very broad (between 100 to 106 g/mol), and was strongly dependent on the reaction conditions and the raw material used.  All the xylo‐oligosaccharides obtained by autohydrolysis reaction showed structural features of a partially O‐acetylated 4‐O‐methylglucuronoxylan with different degrees of substitution depending on the raw material where they came from.  Several purification methods were tested for the removal of impurities and/or separation in different molecular weight fractions. The precipitation using a non solvent allowed to recover between 85% and 95% of the theoretical 1xylo‐oligosaccharides for corncobs and almond shells, respectively, obtained at 169°C and 25 min of reaction. The yield of product precipitated tended to be much lower at higher reactions times, since the low molar mass oligomers and monomers were soluble in the ethanol‐water mixture.  The ultrafiltration using polymeric membranes seems the most promising method for the removal of low molar mass impurities, and also for the separation in different molecular weight fractions. The results obtained demonstrated that the 1 kDa membrane was the more selective for the removal of lignin‐derived impurities. It was also observed that the increase in the pressure of operation decrease the selectivity, and for this reason the membranes should be operated at low pressure to maximize it, although this will imply a larger area for the same flow rate of permeate.  The adsorption of impurities on activated carbons was tested, and it was higher for lignin‐related products than for xylo‐oligosaccharides. The retention for lignin‐derived products was limited because part of them seemed to be linked to the xylo‐oligosaccharides.  Preliminary results obtained with the experiments using enzymatic membrane reactors showed that is possible to depolymerize dexrans and separate dextran oligomers in only one step, which suggest that the same treatment could be applied for the production of low molar mass xylo‐oligosaccharides useful for food applications.  The antioxidant activity was measured for the different xylo‐oligosaccharides obtained, and it was higher for xylo‐oligosaccharides from corncobs and olive stones. It was found that all of them have a strong antioxidant activity compared with natural products, making them potential candidates for their use as food additives.  Preliminary results about the immunomodulatory activity of xylo‐oligosaccharides from almond shells demonstrated that they showed dose‐dependent direct mitogenic as well as comitogenic activities, similarly as the 2immunogenic water‐soluble arabinoglucuronoxylan from corncobs used as positive control. The activities in the whole doses range were about 30% lower in comparison to the control. Further studies have to be done in the possible applications of these xylo‐oligosaccharides, determining the corresponding combination of reaction/separation process to obtain the required product. / DE LA TESIS TITULADA "AUTOHIDRÓLISIS DE RESIDUOS PROCEDENTES DE LA AGRICULTURA PARA LA PRODUCCIÓN DE XILO-OLIGOSACÁRIDOS"DÉBORA A. NABARLATZ La biomasa lignocelulósica es un recurso completamente renovable, que está cobrando cada vez mayor importancia debido a que puede ser utilizado para la producción de una amplia variedad de comuestos, tales como biocombustibles, biopolímeros, etc. Para esta tesis, se han utilizado diversos residuos procedentes de cultivos agrícolas (típicos de la región del Mediterráneo en España), con el objetivo de producir xilo‐oligosacáridos con potencial aplicación en la industria alimentaria y farmacéutica.  Se propuso una etapa de reacción basada en la autohidrólisis para la producción de los xilo‐oligosacáridos. Se estudió el efecto de los parámetros de reacción en las características de los xilo‐oligosacáridos obtenidos, observándose que el incremento en la temperatura de reacción junto con tiempos de reacción más largos, aumentan el grado de depolimerización del xilano y la formación de productos de bajo peso molecular. La celulosa y la lignina permanecen en el sólido, lo que sugiere que dicho residuo sólido puede ser recuperado y utilizado en una etapa subsiguiente para la producción de otroscomponentes. El máximo rendimiento de xilo‐oligosacáridos es alrededor del 63% (peso/peso) para la cáscara de almendra a 190ºC y 19 min de reacción. La distribución de masa molar de los productos (xilo‐oligosacáridos, monómeros y productos de bajo peso molecular) es muy amplia (entre 100 a 106 g/mol), siendo ésta fuertemente dependiente de las condiciones de reacción, y del material original utilizado.   1La estructura química de los xilo‐oligosacáridos obtenidos es la misma para todos los residuos agrícolas estudiados, siendo en todos los casos del tipo 4‐O‐metil‐glucuronoxilano parcialmente acetilado, con diferentes grados de sustitución dependiendo de la especie de origen.  Se evaluaron también diversos métodos de purificación con el objetivo de remover el material de bajo peso molecular, y/o separar en fracciones de diferente peso molecular. La precipitación con un no solvente (etanol) permite recuperar entre el 85% y el 95% (para marlos de maíz y cáscara de almendra, respectivamente) de la cantidad teórica presente en la solución, obtenida a 169ºC y 25 min de reacción. El rendimiento del producto precipitado disminuye considerablemente a tiempos de reacción mayores, debido a que los oligómeros de bajo peso molecular junto con los monómeros permanecen solubles en la mezcla etanol‐agua.  La ultrafiltración con membranas poliméricas parece el método más prometedor para la eliminación de impurezas de bajo peso moleular. Los resultados demuestran que la membrana con MWCO 1 kDa es la más selectiva para la eliminación de las impurezas derivadas delignina.  La adsorción de impurezas en carbones activados comerciales también fue evaluada. Se pudo observar que la adsorción es mayor para los productos derivados de lignina y las impurezas de bajo peso molecular que ara los xilo‐oligosacáridos. La retención para los compuestos derivados de la lignina se ve limitada porque parte de ellos parecen estar enlazados a los xio‐oligosacáridos.  Se han realizado algunos estudios para evaluar las posibles aplicaciones de los xilo‐oligosacáridos obtenidos. Con este propósito, se determinó su actividad antioxidante, encontrando que los procedentes del hueso de oliva o marlos de maíz tenían la mayor actividad antioxidante. Esta actividad es muy alta si se la compara con la actividad antioxidante de frutos naturales, lo que hace a estos xilo‐oligosacáridos candidatos potenciales para su uso como aditivos alimentarios. En un estudio diferente, se evaluó la actividad inmuno‐2modulatoria de los xilo‐oligosacáridos procedentes de la cáscara de almendra. Se encontró que estos xilo‐oligosacáridos poseen actividad, tanto mitogénica como comitogénica, siendo ésta un 30% menor comparada con la del control.  En el futuro, otros estudios deberían llevarse a cabo sobre las posibles aplicaciones de estos xilo‐oligosacáridos, determinando la combinación correspondiente de los pasos de reacción y purificación de acuerdo al producto requerido.

Allometric models for dominant shade tree species were developed for coffee agroforestry systems in Villa Rica, Peru. The studied shade tree species were Eucalyptus saligna, Pinus tecunumanii, Pinus radiata and Prumnopitys harmsiana. The models predict total aboveground biomass volume of tree trunk and biomass volume of the commercial utilizable tree trunk based on diameter at breast height, which was identified as the best predictor, R2 > 0,98. By non-destructive method of using Field-Map technology was measured 258 individuals. From these data have been calculated volumes of 4 types of cut outs destined for the local standards for determining the commercial utilizable tree trunk. Thus prepared data was interleaved with tested models. The best-fit model was logarithmic transformation of power-law. This model was used to determine total volume and two types of cut outs for all studied species. In all cases was reached high R2 between 0.98 and 0.99. For the other two types of cut outs data the best-fit model was Gompertz.

The thesis deals with renewable resources, biomass a its possible uses. The work is focused on Miscanthus sinensis. It described characteristics of plants, growing technology, harvesting and possible ways to use it - mainly burning. Attention is also focused on the yield potential of plants. The practical part of the thesis describes experiments with miscanthus at the experimental site in České Budějovice. There are reported experimental results and their evaluation and comparison with the literature.

The aim is to compare and evaluate the production of pellets and short piece of wood to its use for heating houses. Work presents the results of measurements of energy intensity of production short piece of wood per unit volume, compared to naturally drying metods and determination of bulk density at a given humidity. There was also found mechanical resistance, moisture and bulk density of pellets of different manufactures. Conclusion contains the proposal which describes technology for heating a house with use of both types of biofuels.