Memoria de Título para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo / En los últimos años se ha evidenciado un progresivo aumento del grado alcohólico de los vinos a nivel nacional e internacional, debido principalmente al cambio climático que ha favorecido la maduración de la uva más temprana, Además, por las últimas tendencias de elaboración de vinos con más estructura que ha generado que se retrase la fecha de cosecha, para conseguir una maduración fenólica más completa. Éste aumento generalizado de alcohol en los vinos ha generado inconvenientes para los consumidores que cada día se ha preocupado más por su salud y/o por moda busca preferentemente vinos con menores niveles de alcohol. Además, influyen imperativos legales relacionadas con las limitaciones de ingestas de alcohol.

Memoria de Título para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo / En los últimos años se ha evidenciado un progresivo aumento del grado alcohólico de los vinos a nivel nacional e internacional, debido principalmente al cambio climático que ha favorecido la maduración de la uva más temprana, Además, por las últimas tendencias de elaboración de vinos con más estructura que ha generado que se retrase la fecha de cosecha, para conseguir una maduración fenólica más completa. Éste aumento generalizado de alcohol en los vinos ha generado inconvenientes para los consumidores que cada día se ha preocupado más por su salud y/o por moda busca preferentemente vinos con menores niveles de alcohol. Además, influyen imperativos legales relacionadas con las limitaciones de ingestas de alcohol. La industria enológica ha desarrollado diferentes tecnologías para la extracción del alcohol del vino evitando afectar sus características organolépticas. La osmosis inversa es una de las tecnologías más usadas a nivel nacional, la cual disminuye el alcohol por un sistema de membranas permeables y por presión. Sin embargo, existe la posibilidad en las bodegas que de forma fraudulenta agreguen agua con el fin de disminuir el grado alcohólico del vino. Frente a esta situación, el objetivo de éste estudio es comparar el efecto que produce la desalcoholización parcial de vinos por osmosis inversa y por diluciones con agua, sobre características físicas, químicas y sensoriales de los vino resultantes. El estudio se realizó durante el año 2013, se trabajó con un vino tinto del cv. Cabernet sauvignon de 15 % vol/vol de alcohol, el cual se disminuyó a 14,45, 13,5, 11,5, 10,5 y 9,5 % vol/vol de alcohol. Durante el mes de marzo se realizaron las desalcoholizaciones parciales por ambas tecnologías. Se conservaron las botellas durante dos meses (en un ambiente fresco y estable, en oscuridad, con temperaturas constantes entre 12 y 15 grados centígrados y en posición horizontal), con el fin de que se reestructurara el vino y finalmente se evaluaron los diferentes parámetros físicos, químicos y sensoriales de los vinos resultantes. Como conclusión se pudo observar que en aspectos físicos y químicos el método que menos afecta las características del vino inicial corresponde a la osmosis inversa, debido a que en sus distintos niveles de alcohol existe una baja variabilidad, existiendo diferencias significativas en sólo algunas características, en contraste a los tratamientos diluidos con agua, que poseen diferencias en casi todos los parámetros analizados. En el análisis sensorial de aceptabilidad, los vinos desalcoholizados por osmosis inversa tuvieron menores puntajes que los diluidos con agua en sus respectivas graduaciones alcohólicas estudiadas. Los hombres prefirieron los vinos con un mayor contenido de alcohol, mientras que las mujeres se inclinaron más por el vino con una pérdida media de alcohol. / In recent years there has been a progressive increase in the alcoholic strength of wine at national and international level, mainly due to climate change that has favored the ripening of the grapes and the latest trends winemaking more powerful structure which has led to delayed harvest date, to get a more complete phenolic ripening. This general increase alcohol level in wines has generated problems for consumers, because every day has been more concerned about their health and / or preferably looking fashionable wines with lower alcohol. In addition, influences of legal imperatives related to the limitations of intakes of alcohol are now stronger. The wine industry has developed different technologies for the removal of alcohol from the wine avoiding affecting the organoleptic characteristics. Reverse osmosis is one of the most widely used technologies at national level, which decreases alcohol by a permeable membrane system and pressure. However, the possibility exists in the wineries fraudulently add water to reduce the alcohol content of wine. Given this situation, the objective of this study is to compare the effect of the partial dealcoholisation wine by reverse osmosis and water dilutions on physical, chemical and sensory characteristics of the resulting wine. The study was carried out in 2013, using a red wine (Cabernet sauvignon) 15% vol/vol alcohol which decreased to 14.45, 13.5, 11.5, 10.5 and 9.5% vol/vol of alcohol. During the month of March at the end of the process of alcoholic fermentation diminutions were performed in both technologies, the bottles were stored for two months (in a cool and stable environment in darkness, constant temperatures between 12 and 15 degrees Celsius and horizontally) to restructure the wine and finally the different physical, chemical and sensory parameters were evaluated. In conclusion, it was observed that physical and chemical aspects of the method that least affects the characteristics of the initial wine corresponds to the reverse osmosis, as to their different levels of alcohol there is a low variability, with significant differences in just a few features, in contrast to diluted with water treatments, which have differences in nearly all parameters analyzed. In sensory analysis, reverse osmosis alcoholized wines had lower scores than diluted with water in their respective alcohol content studied. Men from the sensorial panel preferred wines with higher alcohol content, while women were more inclined for wine with an average loss of alcohol.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico. Ingeniero Civil / El objetivo principal de este trabajo fue realizar un estudio experimental para evaluar el rendimiento de nuevas membranas de osmosis inversa modificadas con nanopartículas de cobre (CuO, CuCl2, Cu(s)) y titania (TiO2) en la desalinización de agua. Se diseñó e implementó una planta piloto capaz de realizar una filtración de flujo cruzado para determinar el caudal de agua permeada a través de un área de membrana, definido como flux, y el porcentaje de rechazo de estas. Para ello se sintetizaron membranas Thin Film Composite (TFC) a las cuales se les adicionaron las nanopartículas durante la polimerización interfacial, a diferencia de otros métodos de modificación por inmersión. Estas membranas fueron caracterizadas mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) para determinar la rugosidad, espectroscopía de energía dispersa por rayos X (EDX) para determinar la presencia de las nanopartículas en la membrana, microscopía electrónica de barrido (SEM) para determinar la estructura de la membrana y ángulo de contacto para determinar la hidrofilicidad superficial. Además, se realizaron ensayos biológicos para determinar la capacidad de anti-adhesión y efecto bactericida para la bacteria E.Coli. De estos experimentos se obtuvo que todas las membranas modificadas mejoraron su efecto anti-adhesión, obteniendo resultados hasta un 99 % mejores. En cuanto al efecto biocida, las membranas modificadas con cobre presentaron una mejora significativa, logrando hasta un 80 % más de bacterias muertas que una membrana sin modificar. Se llevaron a cabo experimentos en el Laboratorio de Hidráulica Francisco J. Domínguez de la Universidad de Chile a una presión de 300 psi en todo el sistema, para determinar el rendimiento de una membrana comercial y las membranas sintetizadas en laboratorio, al desalinizar una solución salobre de 1000 ppm de concentración de NaCl. Se obtuvo que las membranas modificadas con CuO y CuCl2 al 1% mejoran el flux permeado con respecto a una membrana sin modificar. Adicionalmente, se obtuvo que la modificación con partículas de CuO al 1 % presentó una mejora del flux con respecto a la membrana comercial. Además, se obtuvo que todas las modificaciones mantuvieron el porcentaje de rechazo de sales por sobre un 94 %. Se realizó un experimento para determinar una posible polarización de la concentración (acumulación de especies iónicas en la membrana), donde se obtuvo que las membranas sintetizadas, a diferencia de la membrana comercial, estaban siendo afectadas por este fenómeno, aumentando la resistencia al paso del agua.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil en Biotecnología / La incrustación (fouling) biológica es una de las mayores causas de daño en membranas para sistemas de purificación de agua por osmosis reversa (OR). La modificación de las membranas mediante la adición de nanopartículas (NPs) metálicas u óxidos, con características antimicrobianas, han demostrado mejorar la resistencia de la membrana al biofouling. Sin embargo, el mecanismo tóxico varía dependiendo del tipo de nanopartícula incorporada. En el caso de las modificaciones con cobre, los mecanismos de acción de las nanopartículas de cobre y su incidencia cuando se encuentran en la membrana modificada aún no son claros. En el presente trabajo se estudiaron los parámetros y mecanismos por los cuales las NPs inducen efectos nocivos, esto mediante un estudio de las vías tóxicas para 3 tipos de membranas con distintas modificaciones con cobre: nanopartículas de cobre elemental (Cu-NPs), nanopartículas de óxido de cobre (CuO-NPs) y un oligómero de cobre formado a partir de sal de cobre (Cu-MPD), todo esto con el objetivo de caracterizar y estudiar los mecanismos biocidas del cobre en estas membranas modificadas, junto a la generación de un modelo que describa la capacidad biocida de las nanopartículas en membranas de osmosis reversa. A partir de la bibliografía revisada se encontró que el efecto tóxico más preponderante de las NPS en membrana corresponde a la disolución de las NPs con liberación de iones, los cuales inducen toxicidad en células al superar una concentración dada. Todos estos efectos están sujetos a características de la nanopartícula como su tipo, tamaño y forma, y también a las condiciones de medio. Este efecto fue estudiado mediante un seguimiento de la cinética de disolución, tanto en suspensión como en membrana. Además, se realizaron pruebas con las membranas en presencia de un cultivo de E. coli, en donde se monitoreó la viabilidad de las bacterias mediante conteo de colonias viables (CFU) y se obtuvieron indicadores para cuantificar el efecto tóxico del cobre. Estos no mostraron diferencias apreciables entre los cobres estudiados, los cuales con capaces de mantener un alto nivel de inhibición (mayor al 90%), incluso luego de alcanzada la fase exponencial de crecimiento del microorganismo. Se obtuvieron cinéticas de primer orden de disolución que varían según el tipo de cobre utilizado. Debido a las diferencias observadas en las cinéticas de disolución, se plantearon 2 modelos para describir la liberación de iones de cobre desde las membranas modificadas. Los modelos obtuvieron una buena correlación con los datos experimentales. El análisis de estos modelos permitió identificar que la carga efectiva de cobre en membrana es uno de los fenómenos más relevantes para caracterizar la eficiencia biocida de las mismas, dado que define la tasa de liberación de iones y el tiempo de vida del cobre en la membrana. Finalmente, a partir del modelo anti-biofouling propuesto, se obtuvo que las membranas de Cu-MPD presentan una ventaja frente a las NPs, dado que alcanzan un poder biocida similar con menor carga de cobre, con un efecto más perdurable en el tiempo. La metodología utilizada puede ser implementada en otros modelos que incluyan el uso de nanopartículas.

En este proyecto se desarrolla un nuevo producto que se lanzará al mercado de aguas Premium. En este abstracto se podrá observar el procedimiento que se desarrolló para poder analizar correctamente si el proyecto es rentable o no. Nuestro proyecto tiene como finalidad introducir al mercado un producto innovador, el cual es Aquamati; un agua ozonizada, la cual tiene diferentes beneficios con respecto a las aguas que comúnmente encontramos en el mercado. Este es un producto eco amigable, debido a que su presentación es en botella de vidrio reutilizable, y beneficioso para la salud, ya que el ozono es un purificador natural. En este trabajo podrán observar todas las etapas en las que desarrollamos ideas, entrevistamos a posibles consumidores, establecimos hipótesis de mercado, hicimos focus group en el que se evaluó el sabor y la imagen del producto y finalmente establecimos estrategias para poder insertar nuestro producto y hacerlo competitivo. Nuestra agua va dirigida a personas de nivel socioeconómico A y B entre 18 a 50 años que viven en Lima, con tendencia de compra de productos que incentiven la vida saludable y un perfil sofisticado. Finalmente, en el trabajo se visualiza toda de planeamiento de actividades como las de Recursos Humanos, Marketing, Responsabilidad Social, la parte del financiamiento y la parte contable de nuestro proyecto en el cual se ve la viabilidad del negocio. / This project entails the development of a new product that will be launched to the bottled water market. In this abstract, We'll show the process developed to correctly analyze if the project was profitable or not. Our project's goal is to introduce to the market a novel product, Aquamati is ozonized water, which has several benefits that regular bottled water in the market do not, It's an eco-friendly product, being possible to reuse its glass bottle, and ozone being a natural purifier, it offers several health benefits. In this document, you will see all the phases in which we developed the core ideas, interviewed potential consumers, established market hypothesis, ran focus groups in which the product's flavor and image were evaluated, and finally designed strategies to insert our product in a way that makes it competitive. Our water is targeted towards consumers from socioeconomic status A and B, and between ages of 18 and 50 years old, that reside in Lima and have a tendency to buy products that incentivize a healthy life and a sophisticated life style. Finally, in the document you'll be able to see the planning of activities such as: human resources, marketing, social responsibility, finances, and accounting, which show the viability of the business. / Trabajo de investigación

Ingeniera Civil en Biotecnología / Ingeniera Civil Química / El objetivo de este trabajo fue el desarrollo de membranas para osmosis inversa con capacidad anti-bioincrustante por la incorporación de nanopartículas de TiO2 y TiO2modificado con SDS. La síntesis de poliamida fue obtenida por el proceso de polimerización interfacial, fundamentada en la reacción de policondensación entre la fase acuosa de m-fenildiamina (MPD) y la fase orgánica de 1, 3, 5-bencentricarbonilo (TMC), sobre un soporte poroso de polisulfona (PS). Las nanopartículas de TiO2 o TiO2-SDS fueron incorporadas en las distintas capas PA/PS de la membrana, dispersándolas en la solución de MPD para el caso PA, y en la solución casting cuando fueron introducidas en la capa PS. Las membranas sintetizadas fueron caracterizadas por Difracción de Rayos X (XRD), Espectroscopia infrarroja por Transformada de Fourier, Microscopía electrónica de barrido (SEM), Espectroscopia de energía dispersa por rayos X (EDX) y Microscopía de fuerza atómica (AFM). Los ensayos biológicos para determinar la capacidad anti-bioincrustante consistieron en: conteo de unidades viables formadoras de colonia (ufc) y pruebas de adhesión bacteriana para la bacteria E. coli. La adhesión bacteriana se corroboró tiñendo las muestras con el fluoróforo 4 ',6-diamino-2-fenilindol (DAPI) y observándolas con un microscopio de epifluorescencia. Los análisis XRD demostraron la presencia del dióxido de titanio en las membranas sintetizadas, además permitieron constatar que el TiO2 no sufrió cambios de fases al ser incorporado en las distintas capas PA/PS de las membranas, ni tampoco, cuando fue modificado con SDS. La formación de la capa de poliamida sobre los soportes de polisulfona se corroboró mediante los espectros de FTIR. Las micrografías obtenidas por SEM permitieron observar la morfología de valles y montes en la superficie de las membranas sintetizadas. El análisis elemental EDX corroboró la presencia de las nanopartículas en las distintas capas PA/PS en las que fueron incorporadas. Por AFM se determinó que las membranas a las cuales se les incorporó TiO2 en su capa de poliamida son menos rugosas, en comparación a las membranas sin modificación. Las membranas modificadas presentaron capacidad bactericida, más aún, las membranas con incorporación de TiO2 en PA mostraron una disminución en cuanto a, adhesión bacteriana. Ambos efectos (bactericida y anti-adhesión) permitieron determinar que las membranas sintetizadas presentan capacidad anti-bioincrustante, siendo (PA+TiO2-SDS)/PSL la que presentó el mejor comportamiento.

Magíster en Gestión para la Globalización / La presente tesis tiene como objeto desarrollar un plan de negocios para internacionalizar el know how de recuperación de membranas utilizadas en los procesos de desalación de agua, como por ejemplo los procesos de Osmosis Inversa desarrollados exitosamente por Minera Escondida en Puerto Coloso. Los principales resultados son tres: un estudio de mercado que entrega datos concretos sobre la creciente industria de desalación, metodología para valorar la propiedad intelectual incluida en este servicio y una lista de clientes contactados para facilitar su internacionalización. Se eligió el sector minero, de acuerdo a la experiencia en desalación y membranas que maneja el emprendedor de REGENERA, empresa que se dedica a la reutilización de membranas de Osmosis Inversa. Existe una necesidad concreta para desalinizar agua. Todo indica que las fuentes de aguas subterráneas y superficiales son cada vez más escasas, por lo que muchos países y empresas han debido desarrollar plantas desaladoras para asegurar su abastecimiento de agua potable. Por otro lado, la desalación se plantea como una de las soluciones más viables en el mundo para aumentar la oferta de agua a países pobres que sufren de sequía, ya que al disminuir el costo promedio de obtención de agua hace más atractiva esta solución. Los cálculos de esta tesis indican una posibilidad de aumentar la producción de agua potable obtenida a través de desalación de un 16% adicional en 5 años. Como parte fundamental de la metodología se realiza una exploración a la valoración de licencias de Propiedad Intelectual, descripción de marketing de servicios y procesos de internacionalización de una empresa con énfasis en el mercado australiano. Los principales resultados son un sólido modelo de internacionalización y su principal recomendación es continuar los esfuerzos de venta sin mayor retraso. En estos precisos momentos se encuentra una oportunidad de mercado clave, ya que BHP se encuentra construyendo una de las plantas de desalinización más grandes del mundo (para temas mineros), inversión que involucra más de 3,5 mil millones de dólares.

Ingeniero Civil Industrial / El presente trabajo, solicitado por la empresa AES Gener, tiene como objetivo realizar una evaluación económica sobre la ampliación de una planta de osmosis inversa con el fin de comercializar agua desalada con terceros, garantizando el consumo interno de las Centrales Termoeléctricas Angamos y Cochrane, en la Segunda Región, al norte de Chile. Para ellos se desarrolla una evaluación económica en base a la Metodología General de Preparación y Evaluación de Proyectos - Ministerio de Desarrollo Social , dividiéndose en dos grandes temas. El primero, tiene relación con el mercado del agua en la Región de Antofagasta, empresas participantes y niveles de consumo de los sectores inmobiliario y minero principalmente. El segundo, corresponde a la generación y análisis de escenarios, mediante la combinación de fuentes de ingresos asociada a cada uno, para determinar la factibilidad económica de éste; correspondiente a la evaluación económica propiamente tal. Se determina al sector minero como el mercado más atractivo en cuanto a la comercialización de agua, ligado a que la Región de Antofagasta concentra cerca del 53% de la actividad extractiva del cobre a nivel nacional, la cual posee altos niveles de consumo del recurso hídrico y disposición de pago por la adquisición de m3 de agua. Los resultados obtenidos muestran que el sector inmobiliario es inviable económicamente, puesto que los costos actuales son considerablemente más bajos que los generados por el proyecto. Mientras que, en el sector minero se distinguen 2 proyectos en particular: Lomas Bayas y Zaldivar, los cuales, dadas sus altas disposiciones de pago, representan utilidad para AES Gener, considerando a Aguas de Antofagasta S.A. parte de la cadena de suministro o intermediario en la comercialización. Donde el mejor escenario de comercialización entrega un VAN de $USD 8.133.787 en el caso Lomas Bayas y $USD 13.323.024 en el caso Zaldivar, recuperándose la inversión realizada en 17 y 16 años respectivamente, con una TIR del orden del 13% para ambos proyectos. Factores como la capacidad desalinizadora y la distancia de transporte hasta el demandante, son fundamentales en cuanto al costo productivo; donde los flujos de caja presentan gran sensibilidad al precio de comercialización y la tasa de descuento. Si bien económicamente estos escenarios resultan viables, generando utilidades para todos los involucrados, la decisión final de Aguas de Antofagasta, principal cliente (intermediario), debe considerar aspectos estratégicos para la determinación de la realización del proyecto. / 06/07/2022

En la actualidad existen muchos lugares en el mundo donde el agua dulce es un bien escaso y por ende, económicamente valioso. Para mejorar esta situación se plantea la instalación de una planta de desalinización con el objetivo de aumentar la disponibilidad de agua dulce en zonas donde solo existe agua salobre. El proceso de desalinización requiere gran cantidad de energía. Dicha energía se puede obtener a partir de energía solar, ya que es renovable, sustentable y evita la emisión de gases de efecto invernadero que pueden agravar el problema de carencia de agua. Los objetivos de este trabajo fueron revisar las distintas tecnologías que existen para la desalinización y para la captura de energía solar con el fin de poder realizar una evaluación económica simplificada sobre la implementación de una planta de desalinización. Se construyó un prototipo concentrador de radiación solar, original de inspiración Fresnel, para poder estudiar eficiencias del diseño. El prototipo consiste de secciones cónicas con un mismo foco construido con acero brillante y en el foco un receptor de radiación que transfiere calor hacia un fluido térmico. El equipo de laboratorio tuvo una eficiencia de 70% del calor transferido al fluido térmico sobre la radiación, cercano al valor teórico calculado de 77%. Con el dato de eficiencia real se pueden diseñar concentradores industriales a partir del prototipo construido. Se realizaron tres evaluaciones económicas para distintos escenarios que se diferencian entre sí por la tecnología de desalinización y el suministro de energía. Para los tres escenarios se consideró una tasa de descuento del 10%, un horizonte de evaluación de 10 años y un requerimiento de producción de 1.000 [m3/día]. Los concentradores dimensionados para las evaluaciones son de 8 [m] de diámetro, totalizando un área de concentración de 40,81 [m2] por concentrador. Para cada escenario se evalúa el agua obtenida para riego de cultivos (tomates) y para uso sanitario. El primer escenario usa una tecnología de destilación que requiere para su funcionamiento 442 concentradores que suman 1,8 [ha] de concentración con lo que se obtiene una eficiencia de 555,6 [(m3 de agua desalinizada)/día/(ha de concentración)] obteniéndose una capacidad de riego de cultivo de tomates de 5,23 [ha/(ha de concentración)]. Todos los escenarios expuestos son para el caso de la venta de agua para uso sanitario ya que tienen un mayor retorno. El VAN resultó ser de - $119.000.000 (préstamo del 75%) para una inversión de $1.243.000.000. Para el segundo escenario se utiliza una tecnología de desalinización por membrana con energía eléctrica del sistema interconectado. El VAN resultó ser $44.000.000 (préstamo del 75%) para una inversión de $530.000.000. El tercer escenario usa una tecnología de desalinización por membrana con energía eléctrica por parte de los concentradores. El VAN resultó ser $212.000.000 (préstamo del 75%) para una inversión de $796.000.000. Se plantea realizar la evaluación técnica y económica para otros materiales reflectivos del concentrador para mejorar eficiencias y también considerar bonos de carbono para aumentar la rentabilidad de los proyectos.

[ES] La alta cuenca del río Guadalquivir ubicada en el departamento de Tarija, Bolivia, alberga al municipio de la ciudad capital de Tarija; siendo la zona urbana más poblada del departamento. Durante las últimas décadas el departamento ha tenido grandes ingresos económicos, producto de la explotación hidrocarburífera, trayendo consigo un crecimiento poblacional e inmobiliario desproporcionado; originando un proceso de contaminación y degradación ambiental, producto de actividades antrópicas como la disposición de aguas residuales con poco o nulo proceso de tratamiento, desechos sólidos en las orillas del río, y sobreexplotación de áridos. En consecuencia, varias fuentes de abastecimiento de agua se encuentran paralizadas. Durante los últimos años, la problemática ambiental e hídrica ha sido objeto de un permanente debate, sin encontrar soluciones sostenibles en el corto plazo, ocasionando que la degradación ambiental permanezca activa con altos riesgos para la salud púbica. Siendo necesario conocer el estado actual de los recursos hídricos en la cuenca, se realizaron dos trabajos iniciales; se modeló el balance hídrico de la cuenca para establecer la disponibilidad de agua. Para este proceso se realizó una investigación de apoyo destinada a clasificar y determinar las propiedades de los suelos en la cuenca para lograr una menor incertidumbre en los resultados de la modelación hidrológica. Los resultados determinaron que existe un déficit de agua, principalmente en las épocas de estiaje. Un segundo estudio ha sido destinado a conocer la calidad del agua mediante un monitoreo de las principales fuentes de abastecimiento de agua potable. La investigación a las fuentes primarias de agua en la cuenca de estudio identificó la presencia de metales pesados tóxicos para la salud que exceden los límites permisibles para el agua potable. Se identificó plomo, manganeso y hierro presente en los embalses de San Jacinto y Huacata; mientras que el Pb excede en un 50% de lo establecido en la Normativa, el Mn y el Fe superan hasta 800% la norma actual. El trabajo estudia la ósmosis inversa (OI) para eliminar el Pb, Mn y Fe en distintas concentraciones. La principal contribución de esta investigación es el desarrollo y construcción de un modelo matemático novedoso basado en el modelo de concentración de polarización de Spiegler-Kedem. El modelo ha sido desarrollado utilizando diferentes concentraciones de Pb, Mn y Fe. La selección de las concentraciones se basa en construir un modelo que permita el diseño de instalaciones con alta conversión (>80%). Con ello será posible optimizar el proceso desde el punto de vista de eficiencia energética en futuros trabajos. El modelo incluye, además, un factor de ajuste de temperatura tipo Arrhenius que permite una predicción precisa del rendimiento del proceso. La experimentación se llevó a cabo en una planta piloto de OI utilizando una membrana compuesta de poliamida de configuración en espiral tipo ULP 2540 Marca Keensen de procedencia China. La validación del modelo se ajusta correctamente con un error relativo máximo entre los flujos experimental y teórico de 5,4%, 18% y 7.6% para el Pb, Mn y Fe respectivamente. Entre los principales beneficios del estudio, permite garantizar el rechazo de metales superior al 99%, incluso a bajas presiones, garantizando agua segura a la población de Tarija. Como un aporte final se propone un análisis de las partes interesadas en la cuenca, logrando identificar, clasificar y relacionar los diferentes actores con poder e interés en el proyecto. / [CA] L'alta conca del riu Guadalquivir ubicada en el departament de Tarija, Bolívia, alberga al municipi de la ciutat capital de Tarija; sent la zona urbana més poblada del departament. Durant les últimes dècades el departament ha tingut grans ingressos econòmics, producte de l'explotació hidrocarburífera, comportant un creixement poblacional i immobiliari desproporcionat; originant un procés de contaminació i degradació ambiental, producte d'activitats antròpiques com la disposició d'aigües residuals amb poc o nul procés de tractament, rebutjos sòlids a la vora del riu, i sobreexplotació d'àrids. En conseqüència, unes quantes fonts d'abastiment d'aigua es troben paralitzades. Durant els últims anys, la problemàtica ambiental i hídrica ha sigut objecte d'un permanent debat, sense trobar solucions sostenibles en el curt termini, ocasionant que la degradació ambiental romanga activa amb alts riscos per a la salut púbica. Sent necessari conéixer l'estat actual dels recursos hídrics en la conca, es van realitzar dos treballs inicials; es va modelar el balanç hídric de la conca per a establir la disponibilitat d'aigua. Per a este procés es va realitzar una investigació de suport destinada a classificar i determinar les propietats dels sòls en la conca per a aconseguir una menor incertesa en els resultats de la modelació hidrològica. Els resultats van determinar que hi ha un dèficit d'aigua, principalment en les èpoques d'estiatge. Un segon estudi ha sigut destinat a conéixer la qualitat de l'aigua per mitjà d'un monitoreo de les principals fonts d'abastiment d'aigua potable. La investigació a les fonts primàries d'aigua en la conca d'estudi va identificar la presència de metalls pesants tòxics per a la salut que excedixen els límits permissibles per a l'aigua potable. Es va identificar plom, manganés i ferro present en els embassaments de Sant Jacinto i Huacata; mentres que el Pb excedix en un 50% del que establix la Normativa, el Mn i el Fe superen fins a 800% la norma actual. El treball estudia l'osmosi inversa (OI) per a eliminar el Pb, Mn i Fe en distintes concentracions. La principal contribució d'esta investigació és el desenrotllament i construcció d'un model matemàtic nou basat en el model de concentració de polarització de Spiegler-Kedem. El model ha sigut desenrotllat utilitzant diferents concentracions de Pb, Mn i Fe. La selecció de les concentracions es basa a construir un model que permeta el disseny d'instal·lacions amb alta conversió (>80%). Amb això serà possible optimitzar el procés des del punt de vista d'eficiència energètica en futurs treballs. El model inclou, a més, un factor d'ajust de temperatura tipus Arrhenius que permet una predicció precisa del rendiment del procés. L'experimentació es va dur a terme en una planta pilot de OI utilitzant una membrana composta de poliamida de configuració en espiral tipus ULP 2540 Marca Keensen de procedència Xina. La validació del model s'ajusta correctament amb un error relatiu màxim entre els fluxos experimental i teòric de 5,4%, 18% i 7.6% per al Pb, Mn i Fe respectivament. Entre els principals beneficis de l'estudi, permet garantir el rebuig de metalls superior al 99%, inclús a baixes pressions, garantint aigua segura a la població de Tarija. Com una aportació final es proposa una anàlisi de les parts interessades en la conca, aconseguint identificar, classificar i relacionar els diferents actors de poder i interés en el projecte. / [EN] The upper basin of the Guadalquivir River located in the department of Tarija, Bolivia, houses the municipality of the capital city of Tarija; being the most populated urban area of the department. During the last decades the department has had great economic income, as a result of hydrocarbon exploitation, bringing with it a disproportionate population and real estate growth, originating a process of contamination and environmental degradation, product of anthropic activities such as the disposal of wastewater with little or no treatment process, solid waste on the banks of the river, and overexploitation of aggregates. Consequently, various sources of water supply are paralyzed. In recent years, environmental and water problems have been the subject of permanent debate, without finding sustainable solutions in the short term, causing environmental degradation to remain active with high risks to public health. Being necessary to know the current state of the water resources in the basin, two initial works were carried out; the water balance of the basin was modeled to establish the availability of water. For this process, a support investigation was carried out to classify and determine the properties of the soils in the basin to achieve less uncertainty in the results of the hydrological modeling. The results determined that there is a water deficit, mainly in the dry season. A second study has been designed to determine the quality of the water by monitoring the main sources of drinking water supply. The investigation of the primary water sources in the study basin identified the presence of toxic heavy metals for health that exceed the permissible limits for drinking water. Lead, manganese, and iron present in the San Jacinto and Huacata reservoirs were identified; while Pb exceeds by 50% what is established in the Regulation, Mn and Fe exceed up to 800% the current standard. The work studies reverse osmosis (RO) to eliminate Pb, Mn and Fe in different concentrations. The main contribution of this research is the development and construction of a novel mathematical model based on the Spiegler-Kedem concentration polarization model. The model has been developed using different concentrations of Pb, Mn and Fe. The selection of the concentrations is based on building a model that allows the design of installations with high conversion (>80%). With this it will be possible to optimize the process from the point of view of energy efficiency in future works. The model also includes an Arrhenius-type temperature adjustment factor that allows accurate prediction of process performance. The experimentation was carried out in a RO pilot plant using a ULP 2540 Keensen brand spiral configuration polyamide composite membrane from China. The model validation fits correctly with a maximum relative error between the experimental and theoretical fluxes of 5.4%, 18% and 7.6% for Pb, Mn and Fe respectively. Among the main benefits of the study, it allows to guarantee the rejection of metals higher than 99%, even at low pressures, guaranteeing safe water to the population of Tarija. As a final contribution, an analysis of the interested parties in the basin is proposed, managing to identify, classify and relate the different actors with power and interest in the project. / Villena Martínez, EM. (2022). Elaboración de un modelo matemático que permita el análisis de la eficacia de la ósmosis Inversa en el proceso de eliminación de plomo, hierro y manganeso en fuentes de abastecimiento de agua para consumo humano en la cuenca alta del río Guadalquivir en Bolivia y su aporte al crecimiento de la oferta de agua y la disponibilidad sostenible de agua potable a largo plazo [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/191412