Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / El Protocolo de Kioto establece compromisos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero a los países desarrollados, lo que ha generado un mercado de emisiones de carbono. Las emisiones de metano provenientes de los rellenos sanitarios, pueden ser reducidas si parte de los residuos que se destinan al relleno sanitario son desviadas a un proceso aeróbico, como el compostaje. El propósito de este estudio fue determinar la viabilidad técnica de un sistema de compostaje y efectuar un análisis económico preliminar que permita determinar la conveniencia al ingresar al mercado de los bonos de carbono.

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil / El presente trabajo tiene como finalidad determinar la eficiencia de remoción de arsénico del agua a través de la foto-oxidación y adsorción del contaminante, con la ayuda de nanomateriales, que corresponde a un mix de TiO2 y de carbón activado y luz solar simulada. Para esto, se llevan a cabo tres etapas. La primera etapa consiste en caracterizar los nanomateriales, es decir, determinar algunas propiedades que presenta el dióxido de titanio (TiO2) y el carbón activado (CA), de manera de comprobar que son buenos candidatos para la remoción de arsénico en el agua. En el caso del primer nanomaterial, se analiza la energía de separación de banda, las fases cristalinas que presenta y el tamaño de las partículas, mientras que, para el segundo, se determina el pH superficial. En la segunda etapa, se ejecutan pruebas de foto-oxidación de arsénico en un simulador solar, en donde se realiza un seguimiento cinético del contaminante y se determina, por el método de colorimetría, la concentración de arsénico que presenta la solución a lo largo del tiempo. En estas pruebas, se compara el efecto que tiene utilizar sólo TiO2, versus la utilización del mix de TiO2 y CA, el pH y el efecto de usar diferentes tipos de lámparas (UV-C, UV-A y visible), en proporciones similares al espectro solar que llega a la superficie terrestre. En base a los resultados en el simulador solar, se desarrolla SolArsenic, una instalación que permite la remoción de arsénico del agua mediante el uso de estos nanomateriales, una combinación de lámparas y un colector solar, el cual permite concentrar y reflejar la luz sobre un tubo de borosilicato que contiene el agua contaminada. Los resultados de las propiedades de los materiales reflejan ser los indicados para tratar el agua contaminada con arsénico. En relación al TiO2, producido en el laboratorio, este absorbe en una longitud de onda en el espectro UV-A, muy cercano al visible y presenta una predominancia de la fase anatasa a escala de nanopartícula. Por su parte, el carbón activado dopado con hierro, CAP-CO2-Fe, presenta un pH ácido, es decir, con tendencia a unirse a especies negativas, como ocurre con el As(V), en pH mayores a 2. Por otro lado, se tiene que las mejores condiciones para la foto-oxidación, son bajo la presencia del mix de TiO2 y CA, con lámparas visibles y UV-A, razón por la cual se diseña SolArsenic, incorporando estas características, además de un colector solar, que permita mejorar el proceso. La incorporación de SolArsenic como tecnología de tratamiento del agua contaminada con arsénico, propone un sistema eficaz, que puede remover grandes concentraciones del contaminante, como lo son 5000 [ppb] y utilizando fuentes naturales de energía, como lo es la luz solar.

Ingeniero Civil / En la Región Metropolitana es común encontrar hogares y edificios de uso público que sufren de elevadas temperaturas interiores en verano, causando malestar en las personas que los habitan. Este fenómeno, denominado sobrecalentamiento, es originado principalmente por el uso desmedido del vidrio, mala ventilación, despreocupación por la orientación de las fachadas y en general, por diseños arquitectónicos deficientes respecto al confort térmico. El objetivo de este trabajo es generar recomendaciones y buscar alternativas que logren disminuir o evitar el sobrecalentamiento en los hogares de la Región Metropolitana. Para ello, se estudió la reglamentación térmica nacional y se modeló el comportamiento térmico de un dormitorio en un departamento ubicado en la ciudad de Santiago. Además, se verificó el nivel de satisfacción actual de los usuarios con sus hogares mediante una encuesta realizada a 180 personas. Para la modelación, se desarrollaron distintos casos modificando la transmitancia térmica del muro y del vidrio, la orientación del dormitorio y el tamaño de la ventana, obteniéndose la temperatura interior del recinto con el fin de encontrar la superficie óptima de ventana para mantener el confort. Además, se comparan los modelos incorporando dos técnicas de acondicionamiento pasivo: ventilación nocturna y protecciones solares. Con los estudios y modelos se pudo concluir que la reglamentación térmica nacional es deficiente para las condiciones existentes en verano. Esto porque permite grandes extensiones de vidrio en las fachadas cuando se usa doble vidriado hermético (DVH), elevando las ganancias producto de la radiación solar y disminuyendo las pérdidas por la superficie vidriada. Por este motivo, se produce un incremento del efecto invernadero del vidrio, lo que genera un aumento excesivo de la temperatura al interior de los recintos en verano. Además, se pudo concluir que la aplicación conjunta de la ventilación nocturna con protección solar es necesaria para alcanzar el confort térmico al interior de los hogares, manteniendo una superficie adecuada de vidrio en las fachadas, cercanas al 25% por orientación, lo que no requiere de una gran inversión. Si no son consideradas estas técnicas, la superficie vidriada no debería superar el 20%, en el mejor de los casos, para mantener condiciones de confort mínimas al interior del hogar, lo que lo hace impracticable arquitectónicamente.

Memoria para optar al título de Bioquímico / Los carotenoides son compuestos isoprenoides sintetizados por todos los organismos fotosintéticos y algunos no fotosintéticos. En plantas cumplen variadas funciones al participar durante el proceso de fotosíntesis como pigmentos accesorios, como agentes protectores contra el estrés fotooxidativo y como precursores del ácido abscísico. Los animales son incapaces de sintetizarlos y deben ingerirlos mediante la dieta. En ellos cumplen un rol fundamental para la formación de vitamina A y como agentes antioxidantes. Debido a esto es que la manipulación del contenido de carotenoides de diversas especies vegetales, se presenta como una atractiva herramienta para mejorar la calidad de los cultivos y/o aumentar su valor nutricional. La zanahoria (Daucus carota) destaca como candidata para estos estudios, ya que acumula enormes cantidades de carotenoides en su raíz de reserva que se desarrolla en oscuridad, además de no requerir de condiciones muy estrictas para su cultivo. La biosíntesis del primer carotenoide (y precursor de todos los demás), el fitoeno, es catalizada por la enzima fitoeno sintasa (PSY). Este paso, se considera un punto clave dentro de la ruta de síntesis y está altamente regulado. En algunas plantas, se ha descrito como la expresión del gen PSY promueve un aumento en la acumulación de carotenoides totales en hojas y frutos. En Daucus carota se han descrito 2 genes parálogos de la enzima PSY, DcPSY1 y DcPSY2, asociados principalmente a la carotenogénesis de hojas y raíces respectivamente. También en otras especies vegetales se han descrito más de un gen PSY, atribuyéndoles propiedades órgano específicas en cuanto a su función y la regulación de su expresión. En este trabajo, se analizaron plantas de zanahoria transformadas con un vector binario para sobreexpresar uno de estos genes parálogos, el gen DcPSY1. Se observó que en plantas transgénicas de DcPSY1, los niveles de expresión del gen se correlacionan con un aumento en la acumulación de carotenoides totales en hojas y raíces de reserva. A pesar de esto, se observaron diferentes patrones en la composición de carotenoides específicos en estos dos órganos. Las hojas de plantas transgénicas que presentaron mayor acumulación de luteína y β-caroteno no mostraron una variación en los niveles de clorofilas, ni una correlación directa con la expresión de otros genes carotenogénicos. En cambio, las raíces que vieron aumentados sus niveles de α y β-caroteno, presentaron un notorio incremento en la expresión de los genes carotenogénicos DcPSY2, DcLCYB1, DcLCYB2, DcLCYE y DcNCED1. Por último, los ensayos de resistencia a estrés abiótico no mostraron una mayor tolerancia a daños generados por elevadas concentraciones de sal en las líneas transgénicas. Estos resultados sugieren un rol diferencial para el gen DcPSY1 respecto al tejido fotosintético rico en cloroplastos y las raíces, donde priman los cromoplastos, lo que ayudaría a comprender mejor la función de este gen en zanahorias / Carotenoids are isoprenoid compounds synthesized by all photosynthetic and some non photosynthetic organisms. In plants, they fulfill a wide variety of functions by participating as accessory pigments during the photosynthetic process, protecting against photooxidative stress and as abscisic acid precursor. Animals are incapable of synthesizing them so they have to be incorporated through the diet, where they have a fundamental role in vitamin A formation and as antioxidant agents. These are some of the reasons why the carotenoid content manipulation of a variety of vegetal species presents as an attractive tool for the improvement of crop quality and increasing their nutritional value. Carrot stands out as a good candidate for these studies because its particular capability of accumulating huge amounts of carotenoids in its reservoir root, which is developed in darkness, and due to not requiring too demanding conditions for its cultivation. The biosynthesis of the first carotenoid (and precursor of the rest of them), phytoene, is catalyzed by the enzyme phytoene synthase (PSY). This step is considered as a key point in the synthetic pathway and is highly regulated. In some plants, it has been described how PSY gene expression promotes an increase in total carotenoid accumulation in fruits and leaves. In Daucus carota 2 paralogous genes of PSY enzyme have been described, DcPSY1 and DcPSY2, mainly associated with carotenogenesis in leaves and roots respectively. More than one PSY gene has been described for other vegetal species too, conferring organ specific properties to their function and their expression regulation. In this study, carrot plants transformed to overexpress one of these paralogous genes, DcPSY1, will be analyzed. DcPSY1 gene expression levels correlate with an increase in total carotenoid accumulation in leaves and roots of transgenic plants. Nevertheless, different patterns in specific carotenoid composition were observed, which are altered between these organs. Leaves, that exhibited higher accumulation of lutein and β-carotene, didn’t show any difference in their chlorophyll levels, nor a direct correlation with the expression of other carotenogenic genes. However, roots that had an increase in α and β-carotene levels showed an evident increase in the expression of their genes DcPSY2, DcLCYB1, DcLCYB2, DcLCYE y DcNCED1. Finally, abiotic stress resistance essays showed no increase in tolerance to damage generated by elevated salt concentrations in transgenic plants. These results suggest a differential role for DcPSY1 gene in regards to photosynthetic tissue and roots, which helps to better understand the function of this gene in carrots

Tesis presentada para optar al Grado de Magíster en Manejo de Suelos y Aguas / On a global scale, natural biogeochemical cycles are being overwhelmed. Fertilizer and atmospheric deposition dominate total anthropogenic nitrogen (N) inputs to the temperate regions as a whole, with fertilizer accounting for roughly two-thirds of the total (Howarth et al., 1996). On agricultural land, crop and livestock production systems are the largest cause of the global N alteration (Bouwman et al., 2011), with most of the N applied in annual production systems being lost (Robertson and Vitousek, 2009). Moreover, N availability to plants is difficult to predict, since organic matter turnover processes and losses influence the availability (Sørensen, 2001).

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo. / Debido a la sequía que ha afectado a la Región de Coquimbo en los últimos años, se decidió estudiar el efecto de manejos de poda y de enmiendas al suelo en huertos de olivo de la variedad Arbequina sometidos a sequía absoluta, durante la temporada 2012-2013, en la localidad de Tabalí, Región de Coquimbo, Chile. Las plantas se escogieron bajo una condición hídrica similar, a las cuales se les aplicaron diferentes tratamientos establecidos por dos factores evaluados, poda (sin poda y con poda) y enmienda (sin enmienda, enmiendas de compost, de ácido húmico y de estiércol). Posterior a la aplicación de los tratamientos (febrero), se interrumpió el riego y se realizaron mediciones periódicas hasta después de la primera lluvia (junio). Se midieron propiedades físicas del suelo antes y después de la aplicación de las enmiendas para determinar el efecto que tuvieron dichas aplicaciones, sumado a ello, se midieron parámetros fisiológicos como el potencial hídrico de brote, la conductancia estomática, y la fotosíntesis. Durante la temporada, se observó que las enmiendas disminuyeron significativamente el estrés de las plantas de olivo, induciendo potenciales hídricos de brote (Ψb) menos negativos luego de cuatro meses de aplicadas en el suelo. Se observó que el estiércol disminuyó la densidad aparente, el ácido húmico mejoró la estructura del suelo y que la realización de poda en conjunto con la enmienda de estiércol aumentaron las tasas de asimilación fotosintética. Además, la poda tuvo un efecto reductor sobre el rendimiento en base a peso fresco de frutos de olivo. / Due to the drought that has affected the Region of Coquimbo the last years, we decided to study the effect of pruning and soil amendments in Arbequina olive orchards submitted to absolute drought during the 2012-2013 season in Tabalí, Coquimbo Region, Chile. The selected plants were under similar moisture conditions and different treatments were applied according to a factorial design with two factors: pruning (without pruning and with pruning) and amendment (without amendment, compost, humic acid and manure). Once treatments were applied (February) irrigation was stopped and periodical measurements were carried out until the first rain (June). Physical soil properties were measured before and after application of the amendments to determine their effects, and physiological parameters such as photosynthesis, stomatal conductance and shoot water potential were also measured. It was noticed that the amendments significantly decreased the stress of olive plants, inducing less negative Ψb four months after the date they were applied. It was observed that manure decreased bulk density, humic acid improved soil structure and pruning, in conjunction with manure amendment, increased photosynthetic assimilation rates. In addition, pruning had a reducing effect on yield based on fresh weight of olive fruits.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / Este trabajo de título tiene por objetivo estudiar el comportamiento sísmico de perfiles de suelos de espesores menores a 30 metros y perfiles que poseen una inclusión de alta o baja velocidad de onda de corte. Para ello, se analizaron 19 estaciones sismológicas de la red japonesa KiK-net, de las cuales 4 poseen una inclusión de alta o baja velocidad, 11 tienen espesores menores a 30 metros y 4 cumplen con ambas características. Además, se consideró dentro del estudio la estación de Llolleo, estudiada por Sáez et al. (2018). Estas estaciones se caracterizan por tener un perfil de velocidades conocido a partir de ensayos downhole y por tener un acelerómetro en superficie y otro más profundo que en basamento rocoso. En cada una de estas estaciones, se obtuvieron razones espectrales a partir de registros sísmicos, calculadas como la razón entre las componentes horizontales en superficie y las horizontales en la base (HS/HB) y razones espectrales entre las componentes horizontales y la vertical en superficie (HS/VS). Estas razones espectrales fueron comparadas con la función de transferencia teórica obtenida mediante la teoría unidimensional de propagación de ondas de corte SH, concluyendo que las frecuencias predominantes obtenidas a partir de HS/HB y HS/VS difieren de la obtenida teóricamente. Al evaluar el coeficiente de correlación r de Pearson, se concluye que las diferencias en forma entre la función de transferencia teórica y las razones espectrales son mayores en los depósitos que poseen una inclusión de velocidad. Por otro lado, las frecuencias predominantes obtenidas con las razones espectrales HS/HB y HS/VS coinciden en 13 de las 19 estaciones analizadas, a pesar de que el sensor en la base no se encuentra exactamente en la interfaz entre el suelo y la roca. En los depósitos donde se presentan similitudes entre las razones espectrales HB/VB y HS/VS, se encontró un patrón que consiste en tener un estrato de suelo rígido, seguido de uno flexible el cual coincide con la profundidad que requiere tener el depósito para que la frecuencia predominante coincida con la teórica y bajo este un estrato de suelo más rígido, siendo más común este patrón en los perfiles de suelo con inclusión de alta velocidad. Por otro lado, se evaluó la clasificación sísmica que utiliza la norma NCh433 y se comparó con la propuesta por Idini et al. (2016), observándose que depósitos de suelo que tienen la misma clasificación según la norma NCh433, presentan clasificaciones distintas según la propuesta de Idini et al. (2016).

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / La base de este trabajo está en analizar la validez del método de madurez como herramienta de control del gradiente de temperatura en estructuras masivas de hormigón, lo cual se puede corroborar utilizando la curva de resistencia, que es producto de su interacción entre las temperaturas registradas a lo largo del tiempo. El estudio cuenta con datos provenientes de proyectos reales (edificio Padre Hurtado, Región Metropolitana y edificio Infinity, Región de Valparaíso), donde el cálculo del índice de madurez está predefinido por los sensores SmartRock, y que se adecuan a los coeficientes calibrados correspondientemente a la obra para estimación de resistencia. Ambos proyectos son de carácter habitacional, y fueron monitoreados en época de verano, específicamente, entre diciembre y marzo. Dentro del desarrollo de este informe, se trabajó en post de verificar las posibles relaciones observables y cuantificables en cuanto al desarrollo de la resistencia, de manera comparativa, entre aquellos proyectos que sufrieron problemas de gradiente de temperatura mayores a 20 [°C], con aquellos que no. Con esto, se podrá buscar una tendencia en el comportamiento de las mediciones, agregando también, el factor de temperatura de colocación y de ambiente y su efecto sobre el desarrollo de las resistencias. Para esto, se definieron conceptos claves como hormigón masivo, método de madurez, control de gradientes de temperatura y sus patologías dentro de las estructuras de concreto masivo, bajo normativas nacionales. El estudio se dividió en dos partes: Análisis de curvas de resistencias y su efecto en el desarrollo de gradientes de temperatura a edades tempranas, para superficie y núcleo por separado, y, con el fin de considerar la unidad completa en análisis, se desarrolla el concepto de diferencia de resistencias entre núcleo y superficie del elemento, el cual se evalúa también para edades tempranas (de manera acumulativa y por tramos temporales, además de un factor promedio en el tiempo). Ambos análisis serán evaluados bajo curvas de tendencia mediante un modelo de regresión polinómica, y sus coeficientes característicos. Los resultados descartan un análisis en base a curvas de tendencia, ya que no se aprecia un patrón que indique un comportamiento común en aquellos proyectos que presentan problemas de gradiente de temperatura, a pesar de que el modelo polinómico era lo suficientemente representativo con los datos estudiados. Para el caso de análisis por curvas de resistencia, la temperatura ambiente es directamente proporcional al desarrollo de resistencias a nivel de núcleo, no así en superficie, donde es variable. Para la temperatura de colocación, se reitera el mismo comportamiento a nivel de núcleo, con un desarrollo de resistencia variable en superficie. En cuanto a la diferencia de resistencias entre núcleo y superficie, aquellos ejes que sobrepasan la diferencia de 1 [MPa] tienden a presentar problemas de gradiente de temperatura. En cuanto a diferencias de resistencia promedio, no se obtiene una tendencia concluyente y se descarta también como alternativa de análisis.

Busca reducir los costos de energía y emisiones de gases de efecto invernadero de una planta industrial mediante la cogeneración con gas natural. Cuantifica las emisiones de gases de efecto invernadero en Kg de CO2 y comprueba la reducción de emisiones cuando se usa gas natural para las demandas de energía térmica. Evalúa la rentabilidad de un proyecto de cogeneración con gas natural en una planta industrial. / Tesis

Hemos desarrollado una técnica de medida a 4 puntas en corriente alterna con amplificadores “Lock-in” sincronizados para obtener la variación local de la capacidad entre los electrodos de un STM simultáneamente con su conductancia. La resolución a la que llegamos es de fF. En la evolución de la capacidad frente a la distancia entre electrodos distinguimos tres regiones: capacidad clásica (cuando los electrodos están más alejados), capacidad cuántica (en un régimen intermedio) y fuga de capacidad (cuando se entra en corriente túnel). En el régimen de emisión de campo, en los puntos en los que la energía incidente del electrón coincide con la de los niveles discretos por encima de la barrera túnel, se produce fuga de capacidad. Por otro lado, hemos encontrado evidencias de una emergencia del momento magnético en cadenas atómicas de platino que conectan dos electrodos hechos del mismo metal. El ajuste de las anomalías a voltaje de polarización cero a la función Kondo-Fano muestra un apantallamiento del momento magnético por parte de los electrones de conducción. Por último, hemos estudiado el papel que juegan los electrones f en el transporte electrónico en nanocontactos. Para ello, hemos realizado medidas de corriente eléctrica en nanocontactos hechos de gadolinio y europio, respectivamente. Hemos visto que para ambos metales la conductancia del contacto de un átomo está por debajo del cuanto de conductancia. Asimismo, los histogramas de conductancia en Gd son reproducibles lo cual contrasta con el caso de Eu en el que dichos histogramas no muestran tal reproducibilidad. Atribuimos este último hecho al desorden magnético que los electrones f causan en el metal. Con el ajuste de las anomalías a voltaje cero a la función Kondo-Fano hemos visto que los electrones f son apantallados por los de conducción. Además, en el caso de Gd vemos que presenta dos temperaturas Kondo, debidas al apantallamiento de los electrones d y f, respectivamente.