PRESENTACION -...

PRESENTACION

El Vicerrectorado y el Departamento de Investigación, Postgrado e Interacción Social (DIPGIS) de la Universidad Mayor de San Andrés, como unidad encargada de la coordinación, planificación y priorización del desarrollo de actividades de investigación, postgrado e interacción social. Ha emitido las Convocatorias para la presentación de “PROYECTOS CONCURSABLES DE INVESTIGACIÓN, INNOVACION Y DESARROLLO TECNOLÓGICO E INTERACCIÓN SOCIAL” en las gestiones 2007 y 2010, las cuales fueron financiados con recursos del Impuestos Directo a los Hidrocarburos IDH 2007 - 2008 – 2009- 2010.

Los objetivos de la Convocatoria, fueron;

✓ Fomentar la investigación con calidad científica y pertinencia social, a través del financiamiento de proyectos de investigación científica, desarrollo tecnológico e interacción social que se enmarquen en el apoyo y aumento de la competitividad de los sectores económico-sociales del país, así como de la mejora de la calidad de vida de su población.

✓ Promover la vinculación de la UMSA con la Sociedad (Empresas pública y/o privada ligada al desarrollo de productos, procesos y servicios) para la innovación a través de la Investigación e Interacción Social de sus unidades académicas.

Para el logro de los objetivos propuestos, se han financiado proyectos en las siguientes categorías:

a) Investigación e Interacción Social b) Innovación Tecnológica y Desarrollo Productivo c) Investigación Científica

Las líneas de investigación que fueron financiadas con recursos del IDH, son:

Este compendio, sistematiza los objetivos, métodos y resultados obtenidos por cada proyecto de investigación, describiendo de manera sucinta el aporte científico logrado por los equipos de trabajo conformado por Docentes y Estudiantes de la UMSA, en el desarrollo de cada proyecto.

De esta manera, la UMSA pone a consideración los resultados de una de sus responsabilidades más trascedentes, como es la de aportar al desarrollo de la sociedad con los conocimientos y capacidades de investigación de interacción que aquí se generan; se trata, en todo caso, de dar señales claras de que esta institución de educación superior asume con absoluta seriedad sus compromisos al entregar, como contraparte, propuestas altamente solventes en ámbitos de la ciencia, la tecnología y la innovación.

• Agroalimentación • Desarrollo Territorial• Tecnologías de la Información y las Comunicaciones

• Ciencias y Sociedad • Salud• Medio Ambiente, Recursos Naturales y Biodiversidad

• Desarrollo Tecnológico Industrial• Minería, Energía e Hidrocarburos• Desarrollo Empresarial e Innovación en Instituciones Públicas y Privadas

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EVALUACIÓN DE RECUBRIMIENTOS PROTECTORES EN LAS CIUDADES DE LA PAZ, COCHABAMBA Y SANTA CRUZ –

CARACTERIZACIÓN DE CORROSIVIDAD DE ATMÓSFERAS

COORDINADOR: M.Sc. Ing. Jaime A. Rocha Valenzuela

PARTICIPANTES: Dr. Ing. Javier Velarde, Fábrica de Pinturas MONOPOL, La Paz, Lic. Rossemary Terán, Dpto. de Química, Universidad Mayor de San Simón, Cochabamba, Univ. Cristian Caballero, Dpto. de Ing. Química, Universidad Mayor de San Simón, Lic. Oscar Calle C., IIMETMAT, UMSA, Tec. Rolando Ajno C., IIMETMAT – UMSA UNIDAD EJECUTORA: Instituto de Investigaciones Metalúrgicas y de Materiales - IIMETMAT

Por las características locales de la corrosión atmosférica, el mejor método para estudiar sus efectos sobre materiales metálicos y recubrimientos protectores, es la instalación de estaciones en los lugares de interés, como se llevó a cabo en proyectos anteriores en las ciudades de La Paz y Santa Cruz, para la caracterización de la atmósfera y al mismo tiempo probar algunos recubrimientos en interacción con la Fábrica de Pinturas MONOPOL Ltda. Producto de ésta interacción y además en este caso con la Empresa ENABOLCO de la ciudad de Cochabamba (especializada en la fabricación de estructuras galvanizadas), se decidió iniciar el presente proyecto con el fin de caracterizar la atmósfera de la ciudad de Cochabamba y probar en las tres ciudades del “Eje Troncal de Bolivia” (por su importancia económica), revestimientos de zinc y de pintura.

En el proyecto desarrollado desde Septiembre de 2008 hasta Octubre de 2011 (3 años), aparte de instalar probetas estandarizadas para caracterizar la estación en la ciudad de Cochabamba, se instalaron probetas de acero desnudo para el seguimiento en las tres atmósferas, acero galvanizado y acero recubierto con esquemas de pintura seleccionados.

En cuanto a los resultados obtenidos, es necesario resaltar lo siguiente:

- Las tres atmósferas estudiadas tienen diferencias climáticas y de contaminación, y estas diferencias influyeron en el rendimiento de recubrimientos protectores metálicos (galvanizados) y orgánicos

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(pinturas), lo que respalda la hipótesis planteada al momento de proponer el siguiente proyecto.

- Las diferencias se basan principalmente en las condiciones climatológicas con una atmósfera húmeda y cálida en Santa Cruz, semi-húmeda y cálida en Cochabamba y semi-húmeda y templada en La Paz. Respecto a la contaminación, por factores no considerados de inicio, en Santa Cruz la estación soportó una fuerte contaminación industrial, fuera de la realidad de toda la ciudad, la ciudad de La Paz presentó valores de contaminantes mas altos que en Cochabamba.

- La caracterización realizada a la ciudad de Cochabamba, presento velocidades de corrosión que establecieron categorías de corrosividad de: C1 para el acero y C2 para el aluminio, cobre y zinc.

- El comportamiento de los recubrimientos protectores observado estuvo dentro de lo esperado, ya que los mayores deterioros se presentaron en Santa Cruz, y entre La Paz y Cochabamba las diferencias estuvieron marcadas por la mayor temperatura de Cochabamba y la ligera mayor humedad y contaminación en La Paz.

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ESTUDIO DEL EFECTO DIRECTO DE LA RADIACION SOLAR EN LA RESPUESTA A LA CORROSION DE METALES

COMUNES - HIERRO, COBRE CINC Y ALUMINIO

COORDINADOR: M.Sc. Ing. Jaime A. Rocha ValenzuelaUNIDAD EJECUTORA: Instituto de Investigaciones Metalúrgicas y de Materiales - IIMETMAT

Basada en la información de trabajos anteriormente desarrollados, análisis termodinámico y evidencia experimental obtenida en proyectos anteriores, se considera que la radiación UV tendría efecto sobre la composición y calidad de productos de corrosión de los metales base más conocidos (Acero, Cobre, Zinc y Aluminio), y que la radiación solar al tener cierta proporción de radiación UV podría inducir efectos similares, planteándose una hipótesis a ser verificada en pruebas de laboratorio (exposición a radiación artificial) y de campo (exposición a radiación solar).

Los resultados obtenidos a diferentes niveles de radiación en las pruebas de campo en las ciudades de La Paz, Cochabamba y Santa Cruz, con los métodos de evaluación utilizados, muestran que los metales expuestos a radiación solar solo presentaron diferencias de coloración, morfología y cubrimiento y no de composición como fue observado en la exposición a radiación UV en las pruebas de laboratorio.

Se concluye que la radiación solar al no tener la proporción y potencia necesaria de radiación UV, no puede inducir cambios de composición en los productos de corrosión.

No se descarta el uso de la radiación UV, para la modificación de calidad y composición de productos de corrosión en atmósferas sometidas a radiación solar con mayor proporción y potencia de radiación UV o recurriendo a fuentes artificiales.

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DESARROLLO DE UNA ALEACIÓN ANTIFRICCIÓN ALTERNATIVA (Cu-Al-Pb) PARA LA FABRICACIÓN DE PIEZAS

DE SACRIFICIO (COJINETES) DE LA MAQUINARIA QUE UTILIZA LA INDUSTRIA DE LA REGIÓN Y DEL PAÍS

COORDINADOR: Ing. Tito Zegarra Verástegui

CO-COORDINADOR: Dr. Rodny Balanza Erquicia

PARTICIPANTE: Ing. Herwing BorjaUNIDAD EJECUTORA: Instituto de Investigaciones Metalúrgicas y de Materiales - IIMETMAT

INTRODUCCIÓN

El desarrollo industrial, se basa fundamentalmente en la capacidad de mecanizar la producción. Por esta razón, el desarrollo industrial está ligado a la utilización de maquinaria. Las máquinas se construyen con piezas y partes, también conocidos como elementos de máquinas, que se ensamblan adecuadamente, para que en conjunto cumplan una labor determinada. Las piezas y partes de las máquinas, se fabrican con materiales metálicos, poliméricos y cerámicos, siendo los metálicos los que hasta ahora tienen una mayor aplicación. Si consideramos que las piezas y partes componentes de las máquinas, durante su funcionamiento, están sometidas a diferentes esfuerzos y acciones como la abrasión, erosión, corrosión, etc., éstos se desgastan continuamente hasta que pierden alguna de sus características necesarias para su desempeño (propiedades, medidas, resistencia, etc.) y en consecuencia ya no son aptas para seguir trabajando, momento en el cual deben ser reemplazadas.

Ahora bien, se debe remarcar que en el conjunto de piezas y partes que son componentes de una determinada maquinaria, existirán unos componentes más importantes que otros, estos últimos deben ser protegidos para que no ocurran desgastes significativos en el tiempo. En las aplicaciones industriales, esa acción se lo realiza colocando los elementos importantes en contacto con otros elementos que se desgastan preferentemente para protegerlas, a estos se los conoce como piezas o elementos de sacrificio. En el tiempo el hombre fue desarrollando materiales con los que se puedan fabricar las piezas de sacrificio, materiales que, si bien deben desgastarse, lo hagan a la menor velocidad posible. Estos materiales son conocidos como materiales antifricción.

Los bronces son materiales adecuados para cumplir con esa función. Su uso se debe a un bajo coeficiente de fricción, buena resistencia a la corrosión y a que no son muy susceptibles a la fatiga. Actualmente se tienen desarrollados determinadas familias de bronces (Cu-Sn-Pb) que satisfacen las necesidades de los elementos de sacrificio. En el presente trabajo se propone un nuevo material alternativo de base cobre (Cu-Al-Pb) que pueda ser utilizado en la fabricación de piezas de sacrificio y presente ventajas técnicas y económicas frente a las aleaciones de frecuente uso industrial.

OBJETIVO

Estudiar la posibilidad de la introducción de plomo a los bronces al aluminio, y su influencia en las propiedades antifricción y de desgaste, para desarrollar un material alternativo Cu-Al-Pb, que sea factible de fabricarse en la región, tenga un mejor desempeño industrial y sea más económico que la aleación Cu-Sn-Pb de uso masivo en la región, destinado a la fabricación de piezas de sacrificio de la maquinaria que utiliza la industria de la región (minera, petrolera, ferroviaria, caminera, etc.) del país y la industria en general.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Estudiar metalográficamente la distribución de diferentes cantidades de plomo en los bronces al aluminio.

2. Determinar la influencia del plomo en las propiedades de desgaste de las nuevas aleaciones

3. Seleccionar la aleación adecuada para la aplicación en la fabricación de cojinetes específicos

4. Determinar las condiciones óptimas de fabricación de la nueva aleación

5. Determinar las condiciones favorables de fundición de piezas

6. Realizar aplicaciones industriales

7. Generar nuevos conocimientos científicos y tecnológicos en el ámbito de los materiales para desgaste

8. Sostener la vinculación del IIMETMAT con la industria, para garantizar la implementación de los resultados de sus investigaciones

9. Abrir nuevas líneas de investigación en la aplicación del nuevo material a diferentes requerimientos industriales

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RESULTADOS

DISTRIBUCIÓN DE PLOMO EN EL BRONCE AL ALUMINIO

Como se esperaba, se logro una buena distribución del plomo en el bronce al aluminio, para diferentes contenidos de aluminio y plomo, como puede observarse en las siguientes fotografías:

Entonces es posible esperar en las aleaciones Cu-Al-Pb, un buen comportamiento, frente a los fenómenos de desgaste.

RESISTENCIA AL DESGASTE

Los resultados obtenidos en las pruebas a nivel laboratorio, muestran que a partir de cierta cantidad de plomo en el bronce al aluminio, el desgaste volumétrico a distintas tensiones baja substancialmente, lo que nos lleva a pensar que la influencia en este bronce es positiva frente al fenómeno de desgaste. Esto se lo puede evidenciar en los siguientes gráficos:

DETERMINACIÓN DE LAS CONDICIONES FAVORABLES DE FUNDICIÓN

Los bronces al aluminio son aleaciones que requieren de apropiados sistemas de colada y alimentación para producir piezas mediante la fundición. Para este fin se desarrollaron Software tanto para el dimensionamiento del sistema de colada como el de alimentación. El resultado de la aplicación de esta herramienta computacional se puede ver en la figura siguiente:

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La fase próxima es la aplicación industrial de este material, fase que se encuentra en plena ejecución.

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DIFUSION DE LA INFORMACION TECNOLOGICA Y EMPRESARIAL MEDIANTE RADIO Y LA TELEVISION

UNIVERSITARIA, PARA PROMOVER LA COMPETITIVIDAD PRODUCTIVA DE LOS MUNICIPIOS Y DEL SECTOR

EMPRESARIAL DE LA PAZ Y EL ALTO

COORDINADOR: Ing. Juan Carlos Ignacio Garzón

UNIDAD EJECUTORA: Carrera de Ingeniería Industrial

RESUMEN

Se produjo un programa televisivo denominado HOLA EMPRESARIO traTnsmitido mediante el canal Universitario, de contenido tecnológico y de negocios, dirigido hacia la sociedad, microempresarios, sector productivo y empresarial dándose a conocer la actualidad económica de nuestros municipios, ámbito industrial y difusión tecnológica dirigida a este sector tan importante para nuestro país, con un lenguaje claro sencillo y de fácil comprensión que pueda llegar a los microempresarios, que sin tener una educación académica especializada forman parte de la economía de nuestro país, ya que toda la información que se difundió a través del canal 13 TVU pueda ser utilizada por ellos en mejora de sus negocios, generando una producción más eficiente y una administración de los recursos con los que cuenta y que repercuta en la prosperidad de sus actividades, mejorando de alguna manera su calidad de vida y formación de emprendedores que quieran incursionar en la creación y formación de pequeñas empresas en el departamento de La Paz.

Y por último se consolido la relación Universidad con el entorno productivo y económico de las ciudades de La Paz y El Alto, así como también mediante viajes de investigación y desarrollo en las provincias, quienes también generan y desarrollan economía productiva ya que son los generadores de materia prima que es industrializada en las ciudades capitales y es por esta razón que la Universidad mediante el canal universitario consolida de alguna manera el acercamiento con su sociedad y su pueblo.

OBJETIVO GENERAL

Difundir la información tecnológica y empresarial mediante la Televisión

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Universitaria para potenciar la producción micro empresarial de La Paz y El Alto así como los municipios del Departamento de La Paz.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Realizar un programa de televisión que se pondrá al aire y será transmitido por el canal 13 TVU

• Establecer claramente los sectores que compondrán el programa, para que pueda ser innovador, ilustrativo y de fácil comprensión para los microempresarios.

• Producir información primaria propia y gestionar información secundaria mediante diversos medios especializados.

• Realizar viajes a distintas comunidades del departamento de La Paz para recopilar información primaria sobre la producción de materias primas, su comercialización y su potencialidad de industrialización

EL PROYECTO

El sector de las telecomunicaciones como es el canal 13 TVU con el programa de televisión “HOLA EMPRESARIO” desempeño un rol de importancia en el desarrollo de las actividades económicas y productivas proporcionando información que permita contar con la necesaria información para aprovechar de mejor manera y difundir conocimientos tecnológicos que ayuden al mejor desarrollo de las actividades económicas del sector micro empresarial del Departamento de La Paz ya que permitieron impulsar a través de estos medios el desarrollo productivo como integridad tomando en cuenta las particularidades de cada región. El programa se integro de mejor manera con la participación de las poblaciones, provincias del departamento de La Paz mostrándonos la actividad económica que ellos desarrollan en su municipio o región que habitan dándonos a conocer las materia primas, productos y la potencialidad que ellos ofrecen.

Debido a todo esto, pero especialmente a la falta de información tecnológica y económica es que la gran mayoría de las microempresas en la ciudades de La Paz y El Alto no prosperan ni denotan un crecimiento constante hacia empresas consolidadas, sino que se mantienen como simples medios de sobrevivencia familiar por esto los temas a tratarse en el programa de televisión serán:

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• Asesoramiento Financiero

• Técnicas de Marketing

• Estrategias de Comercialización

• Análisis económico

• Seguridad Alimentaria y de calidad

• Cumplimiento en calidad y producción

• Aspectos Forestales relacionados al rubro en maderas

• Otros.

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INVESTIGACION DEL PROCESO DE OBTENCION DE BIOCOMBUSTIBLE A PARTIR DE LA CAÑA DE AZUCAR EN

LA PROVINCIA ITURRALDE

COORDINADOR: Ing. Gabriel Franklin Balta Montenegro


INTRODUCCIÓN

La búsqueda de nuevos combustibles, de origen biológico y renovables, biodegradables, capaces de aumentar el rendimiento de los motores de automóviles, y la necesidad de disminuir la emanación de los gases invernadero han contribuido a usar al etanol anhidro (EA) como combustible o aditivo para gasolinas comerciales, a nivel mundial ( Brasil y EE.UU).

En Bolivia, la producción de EA es limitada, el mercado demanda etanol con diferentes proporciones de agua: medicinal, licores, solventes Industriales, etc. El uso de EA en nuestro país, ahorrara divisas al estado, y contribuirá a descender los índices de contaminación ambiental en las ciudades.

El Proyecto es un estudio experimental científico, que busca incentivar y motivar la investigación y desarrollo de la industria sucro alcoholera, en el norte del departamento de La Paz, dar alternativas para mejorar la calidad de vida de los habitantes de la provincia Iturralde y productores de la caña de azúcar.

OBJETIVO

Aprovechamiento y obtención de biocombustible a partir de la caña de azúcar existente en la provincia Abel Iturralde del departamento de La Paz, contribuyendo al fortalecimiento y al incremento de los niveles competitivos con la generación de bioetanol como combustible alternativo, que hagan de la producción de la caña de azúcar una actividad rentable en el marco de una agro - industrialización sostenible, tomando en cuenta las nuevas tendencias del mercado.

PRINCIPALES RESULTADOS

a) Levantamiento y Procesamiento de la información primaria, secundaria y terciaria.

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b) Determinación de las características del suelo de la provincia Iturralde, para el cultivo de la caña de azúcar, (criollas, argentinas, brasileras, cruceñas) (5000 - 8500 ha).

c) Determinación tiempo promedio y condiciones de cosecha - área de cultivo caña de azúcar (125 días, junio-.septiembre-60 ha.)

d) Estudio de mercado - levantamiento de información socioeconómica del proyecto.(oferta azúcar 9.250,665 qq, demanda, 7.462,107 qq, consumo percapita 33 kg, el 90 % del alcohol se exporta, oferta 67.000,000 lt,)

e) Capacitación de los productores de caña de azúcar.

f ) Determinación de las características fisicoquímicas de la caña de azúcar (sacarosa 16.5 %, Ph 6.1, diámetro promedio de tallo 0.09 m, altura promedio 2.65 m, peso 2 kg, etc.)

g) Rendimiento promedio 70 ton/ha, superior al nivel de rendimiento mundial promedio 65.16 ton/ha

h) Diseño e implementación planta piloto para la obtención de etanol, con manejo y control electrónico de variables de proceso (P, T, pH, clase de microorganismo, concentración de nutrientes y sustrato, aireación, flujo de entrada de jugo, velocidad de fermentación, rendimiento, ART, otros).

i) Equipos y materiales de laboratorio para el proyecto (refractómetro, Peachimetro, termómetros, densímetros, sacarosimetro, balanza, etc.)

j) La obtención del etanol en laboratorio 95.5 º gl. y otros alcoholes de destilación, (C6H12O6 + 2C2H5OH + CO2 + ENERGÍA o C11H22O11 + 4C2H5OH + 4CO2

k) Viabilidad económica de la obtención y producción de etanol y azúcar en la provincia Iturralde (TIR 32.33%, VAN 1.372,188 Bs, B/C 6.63.)

l) Análisis ambiental del proyecto.

m) Convenios de apoyo con productores y municipios de la provincia Iturralde con el proyecto.

n) La Universidad Mayor de San Andrés prestara sus ambientes de San Buenaventura, para el desarrollo del proyecto.

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o) Capacitación de estudiantes (5) en biocombustibles de la Carrera de Ingeniería Industrial y a los productores de la provincia Iturralde.

CONCLUSIONES

- El norte del departamento de La Paz cuenta con zonas aptas para el cultivo de la caña de azúcar y producción de etanol.

- Los mejores resultados de laboratorio fueron una combinación de miel y jugo, indica que influye favorablemente la fermentación siendo muy promisorio su uso como sustrato en la fermentación alcohólica.

- Se cuenta con capacidad y experiencia para operar una iniciativa de producción y uso de biocombustibles en el departamento de La Paz y la UMSA (Carrera de Ingeniería Industrial)

- El etanol a producir con el proyecto, viabilizara y potenciara el uso de carburantes y también su empleo industrial en la zona.

- Los alcances del proyecto, en la zona, perfilaran importantes beneficios en diferentes áreas: Educación universitaria, social, económica, ambiental, salud, energética, tecnológica y productiva.

- Proyecto importante como punto de partida para la implementación del Ingenio azucarero de San Buenaventura, en la provincia Iturralde del departamento de La Paz.

RECOMENDACIONES

- Continuar con la investigación del proyecto, (segunda fase), completar la compra de los equipos faltantes de la planta piloto (Caldero, torre de deshidratación de etanol, tanque de almacenamiento de jugos, agua y etanol, molienda, centrifugadora y otros equipos de laboratorio).

- Habilitar ambientes con infraestructuras adecuadas, para el funcionamiento de la planta piloto, en la zona del proyecto.

- Dar a conocer el proyecto a la Gobernación del departamento de La Paz, por su importancia social y energética.

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ESTABILIZACIÓN DE COMPUESTOS DE ARSENICO EN PROCESOS METALURGICOS COMO UNA ALTERNATIVA

AMBIENTAL

COORDINADOR: M.Sc. Ing. Luis Cervando Chambi Viraca

CO-COORDINADOR: Ing. Ronandt Carballo Fernandez

PARTICIPANTES: Ing. Egr. Evelin RocioTicona Ortiz, IIMETMAT-UMSA, Ing. Egr. Raul D. Mayta Jimenez IGEMA-UMSAUNIDAD EJECUTORA: Instituto de Investigaciones Metalúrgicas y de Materiales - IIMETMAT

INTRODUCCIÓN

El arsénico junto con el nitrógeno, fósforo, antimonio y bismuto pertenece al grupo V de la Tabla Periódica de Mendelev. Ambientalmente este grupo está considerado como un grupo peligroso por la formación de compuestos tóxicos, NOx, fosfaminas, arsenaminas, gases de antimonio y polvos de bismuto, los cuales producen graves enfermedades a las personas (Cáceres, 1999).

Los minerales bolivianos por su característica compleja traen en su composición arsénico como arsenopirita o como sulfuro de arsénico. Según Hesse (1978), el 80.9% del arsénico se elimina en los gases de escape de horno de tostación como trióxido de arsénico los cuales no son recuperados de forma total debido a las características físico-químicas del arsénico y sus compuestos.

La estabilización de arsénico como arseniato de calcio o férrico a altas temperaturas es una alternativa que intenta resolver el problema del efecto del arsénico. Para este propósito fue analizado la termodinámica de volatilización del As_4 O_6(g) y se considérelos sistemas Ca-As-O y Fe-As-O.

TERMODINÁMICA

Según Kubaschewski et al. (1967)la volatilización del As_4 O_6(g) se efectúa a 366°C y según Muracha 462°C, revelando la discordancia de los datos termodinámicos.

En el sistema Ca-As-Ola estabilidad de los compuestos de arsénico según Lynch (1987) y Roine, etal. (2006)presentan energías libres de reacción negativas lo que implica constantes de equilibrio grandes en un amplio rango de temperatura.

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Figura 1: Energías libres de reacción, sistema Ca-As-O.

De forma similar en la Figura 2 se muestra el sistema Fe-As-O, para el cual fue considerado los datos termodinámicos de Lynch (1987), Kubaschewski et al (1967) y Skeaff (1989), donde se observa que la formación del FeAsO4 proviene de los sistemas Fe 2 O3 - As4 O6 y Fe3 O4 - As4 O6.

Figura 2:Diagrama Kellogg sistema Fe-As-O. Figura 3: Volatilización de As2 O3

OBJETIVO

Estudiar en laboratorio la estabilización del trióxido de arsénico como arseniato de calcio o férrico a partir de sustancias puras, constituyéndose en una alternativa para bajar el impacto del arsénico.

EQUIPO EXPERIMENTAL

La parte experimental fue realizada en una termobalanza (TG), el cual estaba provisto de dos software para adquisición de datos en tiempo real de la pérdida de peso y la temperatura.

RESULTADOS

Las pruebas de volatilización del trióxido de arsénico tuvo la finalidad de

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determinar el tiempo de reacción a diferentes temperaturas. En la Figura 3, se observa que la volatilización se inicia a 250°C y alcanza al 98% a 500°C.

La Figura 4 muestra los resultados del sistema Ca-As – O. A unarazón molar 1:3 el trióxido de arsénico reacciona con el óxido de calcio hasta el 63%, este valor sube al 81% a mayor cantidad deCaO.

Los estudios DRX para el sistema Ca-As – Ode la Figura 5, confirman la formación de arsenito y arseniato de calcio.

Figura 4: Formación de compuestos del sistema Ca-As-O

Figura 5: DRX, sistema Ca-As-O

La pruebas del sistema Fe-As-O se muestran en la Figura 6 y la formación del arseniato férrico alcanza el 48% a una razón molar 1:3 a 700°C, el DRX de la Figura 7 valida los resultados anteriores.

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Figura 6: Formación de compuestos Figura 7: DRX, sistema Fe-As-O del sistema Fe-As-O

CONCLUSIONES

La termodinámica afirma que el As2 O3 volataliza desde 350°C y experimentalmente se demostró que la volatilización es rápida y se inicia desde 250°C. A 500°C registró valores del 98%.

Se evidenció arsenito de calcio como una fase intermedia a 650°C y la formación de arseniato de calcio alcanzó el 63% cuando la razón molar fue 1:3, este valor llegó al 81% a mayor cantidad de CaO. Apoyado por la termodinámica y los estudios DRX se confirma que la reacción que rige es:

As2 O3(s) + 3CaO(s) + O2(g) = Ca3 (AsO4 )2(s)

En el sistema As2 O3 - Fe2 O3, la formación de arseniato férrico a 700°C llegó al 48%,no fue observado fases intermedias lo que permite asumir que la reacción que ocurre es:

As2 O3(s) + Fe2 O3(s) + O2(g) = 2FeAsO4(s)

La cinética de formación de arseniato férrico es dificultosa; sin embargo, se determinóel orden de reacción y la energía de activación en 0.5 y 27.48 kJ/mol respectivamente en el rango de 500 a 700°C.

Los resultados de la investigación demuestran la factibilidad de la formación de arseniato de calcio y arseniato férrico como compuestos estables, lo que permitiría disminuir la emanación de compuestos de arsénico al medio ambiente.

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DISEÑO Y DIMENSIONAMIENTO DE UNA PLANTA PARA LA OBTENCIÓN DE CLORURO DE POTASIO A PARTIR DE LA

SILVINITA PROCEDENTE DE SALMUERAS DEL SALAR DE UYUNI

COORDINADOR: M.Sc. Ing. Alberto Alejo Terrazas

CO-COORDINADOR: Lic. Oscar Calle Calderón

PARTICIPANTES: Victor Aro Conde, Eusebio Aruquipa Torrez CONTRAPARTE: Gerencia Nacional de Recursos Evaporitícos de Bolivia

UNIDAD EJECUTORA: Instituto de Investigaciones Metalúrgicas y de Materiales - IIMETMAT

INTRODUCCIÓN

El cloruro de potasio se utiliza principalmente en mezclas como fertilizantes. Junto con el nitrógeno y el fósforo, el potasio es uno de los macro nutrientes esenciales para la supervivencia de las plantas. Su presencia es de gran importancia para la salud del suelo, el crecimiento de las plantas y la nutrición animal. El crecimiento de la demanda de KCl es la cada vez mayor necesidad de alimentación de calidad de la población global, en especial, en países que han venido incrementando consistentemente sus niveles de ingreso y alcanzado mejores condiciones de vida, como es el caso de China, India y Brasil. Bolivia posee grandes volúmenes de potasio en dos yacimientos Evaporíticos, la industrialización de los recursos Evaporíticos de los Salares de Uyuni y Coipasa significa abastecer el mercado mundial para los próximos milenios y sacar gran beneficio social y económico para el país.

OBJETIVOS

EL OBJETIVO GENERAL

Es diseñar y dimensionar una planta de procesamiento para obtener cloruro de potasio a partir de Salmueras del Salar de Uyuni.


• Verificar los parámetros óptimos del proceso de flotación y establecer las características de los productos para el diseño.

• Validar el flujograma más adecuado para el proceso de flotación de KCl.

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• Finalmente dimensionar los equipos para el proceso de flotación de KCl, para una capacidad de producción de 18 t/d.

RESULTADOS

El resultado de la obtención de Cloruro de potasio (KCl) por flotación a partir de la silvinita generada en el laboratorio de la Gerencia Nacional de los Recursos Evaporíticos se detallan a continuación, y este es conforme a los objetivos trazados.

Las variables estudiadas y establecidos son:el tamaño de partículas más apropiado para flotar KCl está comprendido entre 1.41 a 0.298 mm (12-48 mallas Tyler), en cuyo rango el potasio está distribuido mayoritariamente.El mejor porcentaje de sólidos para la flotación de KCl es 25 – 30 % en cuyo rango se consigue una mejor recuperación.El consumo de reactivo Colector ARMEENes 90 g/t para cuyo valor es favorable. El consumo de espumante (MIBC)en 8 g/t de silvinita.El pH en la flotación de KCles 7.5. El tiempo total de flotación en 15 min.

La validación de variables de flotación se hizo con la muestra de silvinita con11.7% de potasio y el contenido de potasio en el pre-concentrado se logra incrementar hasta 34.4%.Al incremento de la ley de cabeza 19.38 % de la muestra de silvinita incrementa notablemente la ley de concentrado final 41,93% en potasio, lo que quiere decir, cuanto mayor sea la ley de cabeza se puede obtener un producto con mayor porcentaje de K.

El dimensionamiento de una planta de flotación de KCl es para tratar 18 toneladas de silvinita/día para obtener 1000 t/mes de KCl. El flujo de la silvinita que debe seguir es: el buzón alimenta al molino de rodillo para reducir el tamaño, luego a la clasificación en malla 12. El rechazo de la clasificación alimenta al molino de Jaula, de este nuevamente a la clasificación, cíclicamente debe repetirse con el material de rechazo hasta obtener en rango establecido. El material clasificado es transportado por una correa transportadora al buzón de finos, el buzón de finos alimenta mediante otra correa transportadora al estanque de homogenización, al cual alimenta la solución saturada de silvinita, formando así una pulpa que alimenta al acondicionador, en esta etapa se adiciona los reactivos (colector y espumante). La pulpa acondicionada alimenta a la batería de celdas de flotación donde se obtiene los productos, un concentrado de potasio y una cola, el concentrado debe pasar por el filtro para separar el sólido y solución saturada de silvinita debe retornar al tanque de homogenización.

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VALORACION DE METALES PESADOS EN LA CUENCA DEL RIO KATARI Y SU IMPACTO EN LA CALIDAD DE VIDA DEL

AREA DE INFLUENCIA

COORDINADOR: Ing. José Augusto Díaz Benavente

CO-COORDINADOR: Oscar Paz Rada

PARTICIPANTES: Edwin Astorga, Graciela Espinoza, Hernán Coriza Rivas, Carla Elias Moncada, Clemente Suxo, Alfonso Mancilla.UNIDAD EJECUTORA: Instituto de Investigaciones Sanitarias - IIS

INTRODUCCIÓN

Uno de los grandes problemas de contaminación existente en la ciudad de El Alto y sus alrededores, radica en su influencia sobre las cuencas que reciben las descargas líquidas domésticas y fundamentalmente industriales, de allí la necesidad de analizar de manera integral el problema de contaminación por metales pesados en las áreas de influencia de estas descargas. La principal cuenca afectada es la del río Katari puesto que es la que recibe las descargas de todos los aportantes y se constituye en el vehículo que alimenta con sus aguas al lago Titicaca en las bahias de Cohana y Aygachy.

En la zona de estudio, el sector agropecuario es el que ocupa la mayor parte de la Población Económicamente Activa (PEA), En las comunidades altas, la ganadería de camélidos es la actividad que ocupa más PEA alcanzando a 80 % de la población, en cambio en las comunidades medias al lago la actividad es principalmente agropecuaria y en las comunidades circunlacustres, la actividad piscícola es significativa.

En los últimos años diversas instituciones han intentado hacer una evaluación del nivel de contaminación por descargas líquidas la cuenca del río Seco de la ciudad de El Alto y del río Pallina que recibe no solamente las aguas del río Seco, sino de otras localidades importantes en la zona de conurbación de El Alto. La Prefectura de La Paz ha contratado diversos estudios, así como el proyecto ALT, a través del sistema TDPS, la UMSA con estudios de investigación propiciados por el IIS, Aguas del Illimani y el municipio de El Alto, también han hecho su aporte.

La magnitud del problema de contaminación de estas cuencas esta derivando en un impacto muy alto en las bahías de Cohana y Aygachi del

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lago Titicaca, poniendo en riesgo no solamente la calidad de vida de los habitantes de las áreas urbanas, sino del ecosistema lacustre; por ello se evaluará la influencia de las descargas líquidas de cada población sobre los ríos de la cuenca.

OBJETIVOS

El proyecto desarrollado buscó como objetivos una caracterización de metales pesados tanto en las aguas de la cuenca del río Katari, como de sus afluentes, la determinación de metales pesados en las aguas de consumo a través de pozos y los niveles de concentración de metales pesados en la Bahia de Cohana, para concluir con una propuesta de planificación estratégica que ayude a resolver el problema y mejore la calidad de vida de los habitantes en la zona de influencia.

RESULTADOS

A nivel de las zonas de influencia se pudo inferir que hay una tendencia en el movimiento de las aguas superficiales de nor – este y sud este hacia el nor – oeste y en algunos de los casos el agua del río seco hace un giro para desembocar en el río Pallina y este sobre el río Katari. Lo anterior implica que las aguas de El Alto, Viacha y Laja desembocan en el río Katari por lo que se desprende que este río estaría recibiendo descargas contaminantes a nivel de metales pesados que se hace necesario analizarlos en todo su discurrir. Asimismo, se puede inferir que hidrogeológicamente las aguas o parte de esta agua estarían moviéndose hacia la cuenca del río Pallina, por lo que es una razón más para analizar el contenido de metales pesados que podrían estar transfiriéndose hasta estas zonas más bajas.

Tres campañas de muestreo se desarrollaron en los meses de marzo, abril y junio, coincidente con la época de estiaje a lo largo del río Katari y sus afluentes, habiéndose establecido puntos críticos en términos de concentración de metales, especialmente a la salida de la descarga de la planta de Puchukollo, en el afluente del río Jalakeri y también en algunos puntos del río Pallina.

Difícilmente las aguas de la cuenca del río Katari y sus afluentes podrían considerarse de clase B, en términos de metales pesados, pero sí podría alcanzarse los niveles de río Clase C, apto para actividades agrícolas y como bebedero de animales. Los principales metales pesados detectados más allá de los límites permisibles fueron: Fe, Mn, Zn, Sulfuros, Pb y As (estos últimos en un solo punto).

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En materia de concentración de metales pesados en las aguas de consumo, proveniente de los pozos existentes, se ha podido establecer que los mismos no presentan valores que superen la norma Boliviana de agua potable.

En términos de la concentración de metales pesados en la Bahia de Cohana se pudo advertir valores altos de hierro y de Mn al ingreso del río Katari, sin embargo estos valores se reducen completamente en el cuerpo mismo de la Bahia.

Finalmente un sistema de medidas de acción se sugieren para resolver estos problemas y generar un marco estratégico con medidas líneas estratégicas que se concentren en: Planificación participativa de acciones correctivas; Implementación de medidas; Monitoreo y Control y Educación participativa, de manera holística impulsarían la solución del problema.

Un sistema de medidas de corto, mediano y largo plazo debe ser generado en el nivel prefectural y en el nivel municipal, que ataque el problema y busque como objetivo final la solución del problema en un plazo prudente. De acuerdo al nivel del problema en la cuenca y de cada municipio un sistema de fases permitirá resolver el problema de la contaminación por descargas líquidas. Estas fases serán:

• Fase 1. Clasificación de Cuerpos de Agua. Decisión Política Administrativa.• Fase 2.- Sistemas de registro de descargas de aguas residuales domésticas e industriales. Existente parcialmente.• Fase 3.- Construcción de sistemas de alcantarillado sanitario y drenaje pluvial ecológico.• Fase 4.- Sistemas de tratamiento de comunidades pequeñas.• Fase 5.- Sistemas de tratamientos industriales puntuales.• Fase 6.- Sistemas de tratamiento en ciudades grandes.• Fase 7.- Construcción de represas que garanticen calidad y cantidad.

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CENTRO TECNOLÓGICO AGROINDUSTRIAL DEL ARROZ

COORDINADOR: M.Sc. Ing. Miguel Yucra Rojas

PARTICIPANTES: Jhimy Ayala Ticona, Roberto Efraín Soza Diaz

UNIDAD EJECUTORA: Instituto de Investigaciones Industriales

INTRODUCCIÓN

La seguridad y la soberanía alimentaria juegan un rol muy importante en el país sobre todo en la producción suficiente de alimentos básicos de consumo popular, lo que hace de la industria alimentaria un factor determinante en el aprovechamiento y distribución de los alimentos. Sin embargo, la industrialización de alimentos trae consigo una serie de problemas a resolver, que van desde la producción de materias primas hasta la utilización de los subproductos que se generan durante el proceso y que muchas veces son un factor de impacto ambiental negativo.

Bolivia es uno de los países que cuenta con rendimientos muy bajos en la producción de arroz en comparación con los países productores latinoamericanos y sobre todo en comparación con los países asiáticos, nuestra productividad es aún más baja. Esta situación es el resultado indudablemente del nivel tecnológico utilizado en el país, el mismo refleja niveles bajos a intermedios de eficiencia. Las principales tecnologías aplicadas aún pertenecen a sistemas de producción tradicionales, que han mostrado muy pocas novedades innovativas.

La falta de información para el agricultor en el aspecto tecnológico ocasiona pérdidas en la producción de arroz determinada por el mal manejo del producto y la falta de sistemas adecuados para el mantenimiento de la humedad y temperatura. Generalmente el grano cosechado es manipulado en forma inconveniente, es recolectado, trillado y enviado a las agroindustrias de procesamiento con un elevado grado de humedad y la mayoría de las veces es secada en los propios predios de los productores, en los patios de sus parcelas y a la intemperie. A estos problemas se suman la falta de clasificación del producto antes de su almacenamiento y la inadecuada conservación del arroz. El éxito de la distribución y comercialización de este producto depende en gran medida de las características en que se encuentre el grano previo a su procesamiento y pilado y esto a su vez, depende de las operaciones de acondicionamiento y almacenamiento en condiciones adecuadas.

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La comunidad de Tumupasa, perteneciente al Municipio de San Buenaventura, de la Provincia Abel Iturralde del Departamento de La Paz; fue identificada como la principal actividad económica a la agricultura, identificándose como producto principal el arroz, ya que los aspectos edafoclimáticos (temperatura, humedad, suelos) benefician en gran manera la producción de dicho producto, según diagnósticos efectuado dentro de esta comunidad.

La producción de arroz en Tumupasa es muy baja debido a que los productores de la región carece de inversiones para mejorar la producción y el beneficiado, además de las precarias condiciones de infraestructura vial que impidenque lleven sus productos de manera eficiente más allá del Municipio de San Buenaventura, por tal motivo para el agricultor arrocero de Tumupasa no es atractivo ampliar su superficie cultivada ya que se incrementarían los costos de producción y la venta de los productos no justificaría tales inversiones.

La Universidad Mayor de San Andrés a través del Instituto de Investigaciones Industriales, bajo la modalidad de proyectos concursables IDH, ha logrado promover el beneficiado con la instalación de peladoras de arroz, y que permita la valorización para la generación de nuevos conocimientos e incentivar la producción de arroz.

La información primaria y secundaria recopilada ha permitido desarrollar la guía de capacitación “La Agroindustria del Arroz”, mismo que ha sido socializado en la comunidad de Tumupasa, enfatizando el beneficiado de arroz y aprovechamiento de subproductos.

OBJETIVO

Contribuir al fortalecimiento de la producción agroindustrial del arroz mediante la instalación de peladora de arroz, orientado a generar nuevos conocimientos relacionadas con la producción, administración, cuantificación de mermas, rendimientos, costos, inventarios, comercialización; motivado a promover la producción a escala industrial en el municipio de San Buena ventura.

RESULTADO

• Instalado de dos peladoras de arroz con capacidad de 17-20 qq/h, una balanza de plataforma de 300 kg, un medidor de humedad ; así como la asignación de un predio por parte de la Sub Alcaldía municipal del

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distrito de Tumupasa para el funcionamiento de dichas peladoras de arroz.

• 35 productores de la comunidad de Tumupasa, capacitados en técnicas de beneficiado de arroz, control de costos de producción y alternativas de industrialización de residuos del arroz.

• Publicado y socializado el manual “La Agroindustria del Arroz” con los productores de Tumupasa.

• 31 Estudiantes del Programa de Ingeniería Industrial Amazónica localizado en el Centro Regional Universitario de San Buenaventura con los conocimientos sobre la Agroindustria del Arroz y Tecnologías de Beneficiado.

• 30 Estudiantes de la carrera de Ingeniería Industrial con los conocimientos sobre la agroindustria del arroz y tecnologías del beneficiado (ciudad de La Paz).

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PLANTA PILOTO DE INDUSTRIALIZACIÓN DEL JENGIBRE


CO-COORDINADOR: M. Sc. Freddy Gutiérrez Barea

PARTICIPANTES: Angela Gabriela Patty Quisbert, Luz Andrea Quijarro Espinoza, Juan Carlos Quispe Apaza


INTRODUCCIÓN

La fertilidad de la tierra en la Provincia Caranavi ha logrado producir cultivos de alta calidad muchos de ellos para consumo local y nacional, se han incursionado en nuevos productos como ser la estevia, el achiote, la cúrcuma, la sábila y el jengibre que pertenecen al campo de los cultivos tropicales; esto sin mencionar a los cultivos tradicionales como el café, cacao, arroz, coca, cítricos entre los más importantes.

La producción de Jengibre es utilizado para el consumo interno y familiar, la mayor producción detectada fue en el cantón de Santa Fe del municipio de Caranavi, cultivo que se emplea con fines culinarios y medicinales, experiencias pasadas demostraron gran rentabilidad, pero se detectaron problemas en el manejo, transporte y distribución; situación que desalentó a los pobladores de este cantón, hecho que influyó para que la producción masiva no continuara, no obstante ha transcurrido muchos años sobre esta experiencia que sucedió en 1998.

Por otra parte se conoce que el Jengibre de mayor calidad se produce en Jamaica, de este modo es que en los últimos años se van realizando estudios para mejorar la producción en Latinoamérica, el país que logró destacados avances es Perú, que fue mejorando su producción año tras año, al presente el 92 % de la producción de Jengibre en Perú está destinada a la exportación al mercado estadounidense, pero aun así no se llega a cubrir la demanda insatisfecha de ese país.

De esta manera el Instituto de Investigaciones Industriales dependiente de la Universidad Mayor de San Andrés ha brindado los servicio de investigación a la comunidad productora de Jengibre en la provincia de Caranavi, orientado a la industrialización (obtención de aceite y polvo de jengibre), producto de los mismos se ha socializado con los agricultores, los estudiantes del Municipio de Caranavi y los estudiantes de la carrera de Ingeniería Industrial.

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El proyecto fue desarrollado mediante una investigación de información de fuentes primarias, documental y estudio experimental en laboratorio que permitió analizar la viabilidad de la industrialización del Jengibre y otros productos no tradicionales similares. Los equipos adquiridos serán instalados en los ambientes del Instituto de Investigaciones Industriales de Cota Cota para brindar el servicio a la provincia de Caranavi posteriormente.

OBJETIVO

Contribuir al desarrollo industrial del jengibre a través de su caracterización en su proceso de transformación en aceite esencial y jengibre en polvo en la Provincia de Caranavi, mediante el método de destilado, rectificado y secado.

RESULTADO

• Un kit de equipos que apoyaran la formación profesional de ingenieros industriales para responder las demandas de transformación primaria del jengibre y la extracción de sus derivados, sino que también de otros como eucalipto, romero, kjoha y molle.

• 30 agricultores de Jengibre, conocen el proceso de trasformación del Jengibre natural en productos derivados. Asimismo, se socializo audiovisuales y los resultados de laboratorio del aceite esencial y polvo de jengibre; se entregó material publicado ”Guía tecnología para el agricultor, cultivo de jengibre” y ”Desarrollo Tecnológico del Jengibre”.

• 40 estudiantes de la carrera de Ingeniería Industrial con los conocimientos en el manejo de equipos a nivel piloto y técnicas del proceso de producción en la extracción de aceites y resinas.

• 40 estudiantes del Programa de Ingeniería Industrial Amazónica localizada en el Centro Regional de San Buenaventura dependiente del Universidad Mayor de San Andrés, conocen el proceso de cultivo y la transformación del jengibre natural.

Se elevó el nivel de formación de los estudiantes de la carrera de Ingeniería Industrial de la ciudad de La Paz y el Centro Regional Universitario localizado en San Buenaventura a través de su participación en el proyecto.

El proyecto financiado con fondos IDH, ha promovido interés académico, tecnológico e investigación, la dotación de los equipos destilador y rectificador, constituye un aporte importante para fortalecer la formación profesional y orientar a la sociedad sobre emprendimientos relacionados con la extracción de aceites esenciales.

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CENTRO DE INGENIERÍA DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y SALUD OCUPACIONAL


CO-COORDINADOR: M. Sc. Ing. Freddy Gutiérrez Barea

PARTICIPANTES: Ricardo Luque Acho


INTRODUCCIÓN

El texto que se presenta a continuación trata de recoger de manera sistemática el esfuerzo realizado básicamente a lo largo de la duración del proyecto 2008-2009 por el responsable del proyecto y las acciones desplegadas a nivel académico e interinstitucional orientado a la implementación de mecanismos de aplicación a la industria de acuerdo a la normativa nacional bajo el nombre Centro de Ingeniería de Seguridad Industrial y Salud Ocupacional y promovido por el Instituto de Investigaciones Industriales de la Facultad de Ingeniería de la Universidad mayor de San Andrés.

La orientación del proyecto hacia los resultados está motivada por el convencimiento de que la seguridad industrial constituye una responsabilidad del empresario y trabajadores, complementada por el apoyo académico para la generación de nuevas iniciativas e investigaciones encaminadas al fortalecimiento de la seguridad industrial que contribuya a una satisfacción de los trabajadores y los empresarios en aras de la competitividad institucional.

La socialización de la importancia de la seguridad industrial entre estudiantes y trabajadores a largo del proceso han sido elementos que reiteradamente han aparecido en las reflexiones. Se entiende que todas estas cuestiones son enormemente importantes para convertir al Centro en una instancia académica capaz de generar incidencia en la superación de las barreras de entrada que tienen las actividades de la seguridad industrial para las empresas de menor tamaño, así como incluir en el proceso de reflexión a estudiantes y docentes de todos los niveles del sistema académico relacionados con la formación en el área de la seguridad industrial y salud ocupacional.

El proyecto Centro de Ingeniería de Seguridad Industrial y Salud Ocupacional se ha orientado a identificar las vías de acción que permitan mejorar los actuales niveles de resultados. Al inicio del proceso, se recogieron de manera sumaria aquellos estudios o análisis ya realizados y que estaban dispersos, presentándolos a nivel de la carrera de Ingeniería Industrial de manera que

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fuera posible llegar a un diagnóstico compartido que permitiera orientar la acción futura.

El ámbito geográfico del proyecto se ha circunscrito a la población estudiantil de la carrera de Ingeniería Industrial y el sector de la industria manufacturera por una cuestión puramente operativa, derivada de la relación mas estrecha a la formación profesional. Este ámbito geográfico presenta la ventaja de haber permitido una amplia demanda de las empresas que inciden en el sistema de gestión de seguridad industrial, y por ello, dar cabida a la identificación de las vías de actuación que desde este ámbito se perciben y valoran de manera más positiva para los objetivos planteados.

Debe resaltarse no obstante que muchas de las actuaciones definidas van a acabar exigiendo una cobertura institucional de ámbito superior al del propio sector industrial, por lo cual, para no limitar su potencial de implantación será necesario establecer los adecuados canales de comunicación entre instituciones, así como una coordinación importante entre las diferentes iniciativas que se están poniendo en marcha en los ámbitos de la prevención de accidentes y los sistemas de seguridad industrial.

OBJETIVO

El objetivo básico del proyecto Centro de Ingeniería de Seguridad Industrial y Salud Ocupacional es contribuir al fortalecimiento de interacción Universidad-Empresa-Gobierno que permita profundizar la formación académica mediante el acceso a la práctica industrial planificada en el marco de la normativa boliviana, de tal forma que los beneficios logrados se traduzcan en productividad laboral y económica de las Micro, Pequeñas y Medianas Empresas (MIPyMES).

RESULTADO

• Equipamiento básico del Centro de Ingeniería de Seguridad Industrial y Salud Ocupacional (sonómetro, medidor de partículas, luxómetro, señalizaciones, equipos de protección personal).

• 50 estudiantes de la carrera de Ingeniería Industrial conocen aplicaciones de seguridad industrial y salud ocupacional.

• 70 trabajadores del sector maderas conocen la importancia de la Seguridad Industrial y Salud Ocupacional en su medio laboral.

• Impreso 300 guías de seguridad industrial y salud ocupacional, mismos difundidas en las capacitaciones realizadas.

• Fortalecimiento del Instituto de Investigaciones Industriales como Unidad Académica de la Universidad Mayor de San Andrés, al servicio de los estudiantes e instituciones empresariales en el área de seguridad industrial y salud ocupacional.

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APLICACIÓN DE LA TECNOLOGIA LIMPIA EN LA MINERIA AURIFERA COOPERATIVIZADA

(Planta Piloto en la Recuperacion de Oro Fino a partir de Relaves de Proceso)

COORDINADOR: Ing. Armando Alvarez Quispe

CO-COORDINADOR: Germán Núñez A.

PARTICIPANTES: Univ. Juan Pablo Ameller S., Univ. Diego Nicolás Valdez T.UNIDAD EJECUTORA: Instituto de Investigaciones Metalúrgicas y de Materiales - IIMETMAT

ANTECEDENTES

En las Cooperativas Mineras Auríferas del Departamento de La Paz, la recuperación de oro se realiza por métodos gravimétricos convencionales donde el uso de mercurio es indiscriminado. Esta modalidad de trabajo da lugar a:

1. Baja recuperación de oro (parte del oro se pierde en los relaves del proceso, particularmente aquellos que se encuentran en tamaños muy finos.

2. Contaminación ambiental por el mercurio utilizado en la recuperación de oro (Relaves de procesos de concentración de minerales de yacimientos primarios arrastran harina de mercurio).

Con la finalidad de generar un cambio en la actividad metalúrgica en el sector de las Cooperativas Auríferas buscando optimizar la recuperación de oro, mitigando la contaminación ambiental por uso de mercurio, se ha propuesto desarrollar pruebas metalúrgicas en el lugar de trabajo de las cooperativas utilizando un procedimiento no convencional conocida como Tecnología Limpia.

Con este criterio se ha propuesto desarrollar el Proyecto de Interacción Social “APLICACIÓN DE LA TECNOLOGIA LIMPIA EN LA MINERIA AURIFERA COOPERATIVIZADA” financiado con recursos provenientes del Impuesto de Hidrocarburos Gestión 2009. En el marco de este proyecto se han desarrollado dos pruebas en Planta Piloto en las siguientes Cooperativas Mineras:

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• Cooperativa. Minera Aurífera “15 de Agosto Ltda.” (Cantón Lambate, Provincia Sud Yungas del Departamento de La Paz - Faldas del nevado Illimani).

• Cooperativa Minera Aurífera “San Juanito de Montecarlo Ltda.” (Localidad de Tipuani, Provincia Larecaja del Departamento de La Paz).

OBJETIVO

Recuperar oro en granulometría fina implementando una Planta Piloto que involucra a una tecnología gravimétrica centrifuga conocida como Tecnología Limpia, a partir de relaves de proceso de concentración de las Cooperativas Mineras Auríferas “San Juanito de Montecarlo Ltda.” y “15 de Agosto Ltda.”.

RESULTADOS

El informe contiene datos técnicos respecto a: análisis de las operaciones de procesamiento actuales, resultados metalúrgicos alcanzados a escala de laboratorio y Planta Piloto y el análisis económico y financiero para la instalación de una planta de concentración gravimétrica para el reprocesamiento de los residuos actuales de las Cooperativas objeto del presente informe.

En las pruebas metalúrgicas en planta piloto, con el común de la muestra de los relaves nuevos y antiguos de la Cooperativa Minera Aurífera “San Juanito de Montecarlo Ltda.”, que trabaja en un yacimiento secundario (Localidad de Tipuani), se ha logrado una recuperación del 94.34 % en oro físico, a partir de una ley de cabeza de 0,207 g Au/m3

Una comparación entre los índices de productividad del sistema tradicional y el propuesto permite establecer que instalando la planta de tecnología limpia (sin uso de mercurio), la Cooperativa incrementaría en su producción actual un 20 % más que repercute positivamente en la economía de la Cooperativa.

De igual manera, los resultados obtenidos en Planta Piloto, también con Tecnología Limpia, en el procesamiento de los residuos de la Cooperativa Minera Aurífera “15 de Agosto Ltda.” (Colas de Ingenio del Grupo “24 de Abril”) indican una recuperación de 64,73 % como oro físico a partir de una alimentación con tenor de 5,09 g Au/t. Adicionalmente se obtiene un concentrado de piritas auríferas con ley de 23,92 g Au/t, producto

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comerciable que incrementa aun más la productividad de la cooperativa.

Finalmente, para cada una de las cooperativas mineras, se propone la instalación de un ingenio para el procesamiento de sus relaves, cuyo análisis económico y financiero reportan los siguientes indicadores:

Indicadores San Juanito de Montecarlo Ltda.

15 de Agosto Ltda. (Grupo: 24 de Abril)

Capacidad Ingenio 300 m3/día 3 TMD

Inversión requerida 72.571,91 $us. 47.227,91 $us.

Ingresos (Sin impuesto de ley)

760.170,00 $us/año 157.600,00 $us/año

Costo de operación 145.393,30 $us/año 55.427,58 $us/año

Utilidad (Primer año) 581.312,13 $us/año 92.385,03 $us/año

Tasa Interna de Retorno (TIR)

304 % 129 %

Valor Actual Neto (VAN) (12 %)

1.455.145,25 $us. 223.930,71 $us.

Recuperación de Capital 0,10 años 0,25 años

Relación Beneficio - Costo 5,00 2,74

Los estudios económicos y financieros desarrollados para las dos cooperativas sometidas a estudio permiten establecer que los Proyectos de Instalación de Plantas Industriales para el retratamiento de relaves son técnica y económicamente factibles.

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CONTROL AUTOMÁTICO Y DISTRIBUIDOR DE TRÁFICO VEHICULAR EN TIEMPO REAL MEDIANTE REDES PETRI

COORDINADOR: Ing. Miguel Pacheco Chavez

CO-COORDINADOR: Ing. Germán Jesús Pereira Muñoz

PARTICIPANTES: Janneth Condori Limachi, Gisela Fernandez Chavez, Edson Adalid Segales Loza

UNIDAD EJECUTORA: Instituto de Electrónica Aplicada - IEA

INTRODUCCION

En la sociedad en la que vivimos se convive con mucha contaminación acústica debido al caos vehicular y a la escasa educación vial tanto en conductores como en peatones. El proyecto, surge como una solución a la necesidad de mejorar el sistema de semaforización y en consecuencia regular el tráfico vehicular de forma que sea menos caótico y molesto, también como un método de disminuir las emisiones de gases invernadero.

OBJETIVO

Diseño de un prototipo de control de tráfico vehicular control automático y distribuido de tráfico vehicula en tiempo real mediante redes de Petri.

RESUMEN

Para esto se planteo realizar el diseño del prototipo de control de tráfico vehicular y adquisición de datos continúo en las intersecciones viales de mayor congestionamiento de la ciudad de La Paz, mediante la Aplicación de Redes Petri para el modelado de los semáforos, lenguaje de programación gráfica para el establecimiento de reglas, sistemas SCADA para la interacción hombre-máquina, controladores lógicos programables para los semáforos.

Para evitar congestiones y no cambiar la infraestructura vial con la que ya se cuenta se vio como alternativa el uso de un sistema de gestión vehicular inteligente, que logre un flujo vehicular eficiente y sin congestiones.

La propuesta de una solución considera los siguientes aspectos:

• Estudio del comportamiento del tráfico vehicular en dos intersecciones de la ciudad de La Paz.

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• Aplicación de Redes de Petri para el modelado de los semáforos, lenguaje de programación gráfica para el establecimiento de reglas, sistemas SCADA para la interacción hombre-máquina, controladores lógicos programables PLC para el control de los semáforos.

Las Redes de Petri, es una herramienta se la empleo para realizar el modelado del comportamiento del sistema y el planteamiento de reglas que rigen el funcionamiento del mismo.

Para cada intersección se tienen dos semáforos, en consecuencia para cada semáforo, se tienen los siguientes estados:

Figura1: Representación del ciclo de estados que cumple un par de semáforos.

RESULTADOS

• Se realizó un modelado de semáforos utilizando SCADA para proporcionar una interfaz de usuario grafica para gestión del sistema de semaforización

• El sistema solo trabajara con un nodo, pero con la utilización de los módems GSM este sistema puede ser ampliado a varios nodos.

• Se logró exitosamente crear un servidor OPC que nos permitió, mediante sus herramientas, una directa manipulación de las interfaces de entrada y salida del PLC, lo cual además nos permitió obtener desde Lookout todas las interfaces de entrada y salida creando un Cliente OPC.

• Se establecieron los parámetros de tráfico vehicular que nos permitieron comprender el comportamiento del tráfico vehicular en un área determinada.

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• Se establecieron las reglas básicas para la asignación de tiempos de duración de los estados del semáforo, esto basado en el tiempo que un automóvil demora en pasar un cruce y en comparaciones de los flujos de las distintas vías.

• Se hizo el diseño de un prototipo a baja escala, esto con el fin de implementarlo en un sistema real.

• Se incluyó un mecanismo de almacenamiento de los datos del flujo vehicular, esto con el fin de generar reportes del comportamiento en distintos días del año, para análisis estadístico.

• Es recomendable también plantear el establecimiento de algunas reglas de educación vial al sistema que ya existe.

• Se hizo un estudio de la parte teórica que fundamentará nuestro proyecto tanto en Redes de Petri como en LabView.

• Los alcances de la investigación implican una gestión de tráfico vehicular inteligente, lo cual está destinado a contrarrestar el congestionamiento de tráfico existente especialmente en el centro paceño.

• Los impactos son en especial para el beneficio de la población ya que se logrará disminuir la demora y contaminación acústica y de gases de invernadero causada por el congestionamiento vehicular.

• Se vio la factibilidad de la creación de un sistema inteligente de control vehicular, el cual nos da la opción de escalarlo a un mayor número de nodos, esto debido a la característica distribuida del sistema.

• Se utilizo LabView, para el cálculo de tiempos y establecimiento de reglas; y Lookout, para el sistema SCADA.

• Las medidas para reducir la congestión afectan a todo el sistema de transporte que, en la mayoría de las ciudades del mundo, es uno de los principales responsables de los problemas de contaminación atmosférica. Es esperable que al reducir la congestión tenga también efectos en las emisiones de contaminantes atmosféricos.

• El efecto reducir la congestión y las emisiones de gases invernadero del sistema de transporte de la ciudad. Los resultados denotan que la reducción de emisiones depende del tipo de medida.

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ESTUDIO NO INVASIVO DE LAS ONDAS EMITIDAS POR EL CEREBRO HUMANO PARA APLICACIONES DE CONTROL

COORDINADOR: M. Sc. Ing. Marcelo Gutierrez Guachalla

CO-COORDINADOR: Ing. Freddy Canavire Pardo

PARTICIPANTES: MSc Ing. Ricardo Iván Gottret Ríos, Mauricio Oliver Molina Zenteno, Daniel Marcell Góngora Flores, Jhonn Rogers Aquize Gutierrez.

UNIDAD EJECUTORA: Instituto de Electrónica Aplicada - IEA

INTRODUCCIÓN

La experiencia que se tuvo en la investigación de las ondas emitidas por el cerebro humano para aplicaciones de control se basó en tres aspectos fundamentales:

Una exhaustiva revisión del estado del arte.

Elección del modelo de control básico.

Experimentación además con la BCI y el SDK educativo.

Objetivo General: Realizar un estudio no Invasivo de las Ondas Emitidas por el Cerebro Humano Para Aplicaciones de Control.

Resultados:

• La exhaustiva revisión del estado del arte, que permitió analizar la estandarización de las interfaces de control cerebral Brain Control Interface o BCI, entre ellos podemos desatacar a proyectos internacionales como OPEN EEG y a BCI 2000 y la posibilidad de replicar estos avances con material y tecnología al alcance del mercado local que se realizó con un prototipo construido en el Instituto de Electrónica Aplicada IEA.

• Se realizó la adquisición del modelo de control básico, de acuerdo a especificaciones internacionales para la toma de los datos del cerebro humano, basándose en las características básicas de un EEG, la cual permitió experimentar con la adquisición de datos biológicos así como elegir de manera adecuada entre varias interfaces BCI existentes, quedándose con EMOTIV® EPOC. Entre otros aspectos, se potenció el análisis de la respuesta en tiempo y frecuencia mediante

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enventanamientodeHamming, Hann y Rectangular realizando el estudio de la respuesta en frecuencia de 0 a 60 Hz de cada uno de los canales locales.

• Al adquirir las interfacesEMOTIV® EPOC, se pudo experimentar además con el SDK educativo para el desarrollo del software, que permitió el desarrollo de aplicaciones de control no tradicionales para el dispositivo, pudiendo estas ser ampliadas a otros niveles, incluso industriales. Además gracias a lo experimentado, se pueden plantear una infinidad de nuevas aplicaciones, tanto a nivel industrial como a nivel médico, de ayuda en rescate, etc.

Por otro lado, el estudio permitió analizar las características de un entorno ruidoso en la adquisición de potenciales biológicos, permitiendo aplicar conceptos de Procesamiento Digital de Señales en el manejo de los mismos.

Gracias a una serie de voluntarios, se pudo constatar que aunque con las interfaces EMOTIV® EPOC, el hardware y el software desarrollado para control se tienen las respuestas deseadas, es decir que los sujetos sin un previo entrenamiento pueden controlar con eventos registrados para interruptores digitales.

Palabras Clave: Interfaz Cerebro Máquina, Control Digital Biológico, EEG, Aplicaciones EMOTIV EPOC.

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ELABORACIÓN DE PRODUCTOS ECOLÓGICOS EXTRUSADOS EN BASE A MATERIA PRIMA DE ORIGEN

ANDINO, DESTINADOS AL SUBSIDIO MATERNO Y DESAYUNO ESCOLAR

COORDINADORA: MSc. Virginia Judith Rojas Mercado

PARTICIPANTES: Univ. Maria Julia Conde Quispe, Univ. Luz Mery Tórrez RamosUNIDAD EJECUTORA: Instituto de Investigación y Desarrollo de Procesos Químicos - IIDEPROQ

RESUMEN

En la presente investigación se realizó la adecuación de la tecnología de extrusión para el desarrollo de productos expandidos enriquecidos con quinua, avena, trigo, banana deshidratada y yuca deshidratada para la obtención de: cereales de desayuno y base de sopas. Lo que se busca en ambos casos es evaluar el impacto que tendría en el producto extruido el incluir otros alimentos de diferente composición química y nutricional ya que el principal propósito del proyecto es obtener productos de buenas características nutricionales y organolépticas, que sean de aceptación masiva para los dos grupos de personas a las cuales va dirigida el alcance del proyecto, como son los niños y adolescentes en edad escolar y las mujeres en etapa de gestación.

Para lograr el objetivo, en primer lugar se determinaron las condiciones de cada uno de los procesos tecnológicos, como de los pretratamientos de cada una de las materias primas. Para el proceso de deshidratado se determinaron los parámetros más recomendables de secado para cada uno de los alimentos participes en la elaboración de cereales de desayuno y cremas instantáneas.

Para lograr el enriquecimiento nutricional del expandido en la obtención de cereales de desayuno se definió con ayuda del programa de Diseño Experimental diferentes niveles de formulación de mezclas, y en base a la optimización se obtuvo la formulación más recomendable la cual es: 80% gritz de maíz, 10% quinua real, 5.45% trigo partido, 1.93 % semolina de avena y 2.62% de banana deshidratada, de manera de obtener un producto expandido de recomendables características físicas, con un mínimo índice

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de absorción de agua (IAA) de 4.1.

De la misma forma se procedió a evaluar las bases de sopas, cuya variable preponderante es el índice de solubilidad de agua (ISA) con un valor máximo de 0,028.

INTRODUCCIÓN

Los productos procesados en la actualidad van en aumento, tanto por la dinámica del ritmo de vida que se lleva y por el crecimiento de la población urbana; para ello los alimentos de fácil preparación permiten la expansión de la industria de comidas rápidas y productos precocidos, es importante consumir alimentos ricos en nutrientes que ayuden a bajar los índices de desnutrición tanto en mujeres gestantes como en niños en edad escolar.

El proceso de extrusión se presenta como una alternativa para la elaboración de productos de buenas características organolépticas y nutricionales. Las ventajas de los productos elaborados por extrusión son: la calidad, el producto obtenido contiene la mayor cantidad de sus nutrientes debido a que la cocción por extrusión implica altas temperaturas aplicadas en tiempos cortos y baja actividad de agua, lo que permite un periodo de conservación muy prolongado; reducción de la carga microbiana e inactivación de factores antinutricionales; son de bajo costo y de alta versatilidad de operación para elaborar gran variedad de productos tales como: pastas, snacks de cereales listos para comer, cereales de desayuno, bases de sopas y alimentos para mascotas, además dentro de la operación no hay efluentes ni desperdicios que tengan que ser manejados o eliminados.

OBJETIVO GENERAL

Formular y elaborar productos extrusados de alto valor nutritivo y energético a base de mezclas de cereales, raíces provenientes de la región y fruta, que sirvan de complemento a la alimentación de la población infantil y de las mujeres en etapa de gestación.

CONCLUSIONES

• Mediante las pruebas preliminares se determinó las mejores condiciones de funcionamiento del extrusor para obtener un producto de buenas características fisicoquímicas, sensoriales y estas son: diámetro promedio de alimento deshidratado de 1.44 mm, humedad del 10.5 %

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• Después de realizar las pruebas, el software indica que la composición más recomendable en el proceso de extrusión para la obtención de harina extruida es:

GRITZ DE MAIZ QUINUA TRIGO PARTIDO YUCA DESHIDRATADA

80.97 11.43 6.41 1.17

• El análisis sensorial de la crema instantánea tuvo un 76.25% de aceptabilidad y la composición de la misma es la siguiente:

ALIMENTO % PESO

Harina extruida 60

Almidón de maíz 6.06

Leche 10

Charque de llama 7.3

Zapallo 1.5

Cebolla 2

Apio 0.7

Espinaca 0.7

Pimentón 2.5

Comino 0.15

Pimienta 0.1

Ajo 1.3

Sal 7.69

ESTABILIZANTE

Goma Xantana 2.5 (g/Lt)

• Para la elaboración de cereales de desayuno, se estableció que:

• La composición más recomendable para la obtención de producto extruido, destinado a la elaboración de cereales de desayuno es:

GRITZ DE MAIZ

QUINUA REAL TRIGO PAR-TIDO

AVENA LAMI-NADA

BANANA DESHIDRAT-ADA

80.000 10.000 5.446 1.93 2.62

• En el análisis sensorial de los cereales de desayuno el producto con mayor aceptabilidad es la muestra que presenta la siguiente formulación:

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ALIMENTO % PESO

Producto extruido 49,01

Jarabe 45,33

Vitamina C 0,49

Esencia natural 0,26

Azúcar impalpable 4,90

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DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE UN PROTOCOLO DE INSPECCIÓN PARA CONTROLAR LA CALIDAD DE LA

TRANSFORMACIÓN EN VEHÍCULOS USADOS

COORDINADOR: Dr. Ing. Ramiro Willy Peralta Uría

UNIDAD EJECUTORA: Instituto de Investigaciones Mecánicas - IIMEC

EJECUCIÓN DEL PROYECTO

El proyecto ha desarrollado un Protocolo para inspeccionar la calidad de la transformación en los vehículos usados, que permita controlar las condiciones técnicas del automóvil ya modificado, tanto en los componentes mecánicos, los procesos de manufactura como en el comportamiento operativo integral del vehículo. Así también, el desarrollo de una metodología que posibilita la revisión de puntos específicos en cada uno de los sistemas, con la implementación de equipos para verificar estos puntos en las instalaciones del Instituto de Investigaciones Mecánicas.

Con el propósito de evaluar la calidad de la transformación respecto a la adecuación técnica, tecnológica de los vehículos usados importados que se realiza en la Zona Franca Industrial de El Alto, se han realizado las siguientes actividades:

• Análisis de la cinemática vehicular automotor y la influencia de los distintos tipos de mecanismos de dirección en el comportamiento dinámico automotriz

• Evaluar los procedimientos técnico, tecnológicos empleados en componentes mecánicos, en los procesos de manufactura para la transformación automotriz.

• Desarrollar un Protocolo de Inspección para controlar las condiciones técnicas del automóvil ya modificado que incluya el comportamiento operativo integral del vehículo

• Gestionar los mecanismos en cuanto a normatividad y reglamentaciones para lograr implementar la propuesta.

RESULTADOS ALCANZADOS

El proyecto realizado ha permitido alcanzar los siguientes resultados

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• Analizar la cinemática vehicular automotor y la influencia de los distintos tipos de mecanismos de dirección en el comportamiento dinámico automotriz.

• Evaluar los procedimientos técnico, tecnológicos empleados en componentes mecánicos, en los procesos de manufactura para la transformación automotriz.

• Desarrollar un protocolo de Inspección para controlar la condiciones técnicas del automóvil ya modificado, que incluye el comportamiento operativo integral del vehículo,

• Propuesta para gestionar los mecanismos en cuanto a normatividad y reglamentación para lograr implementar la propuesta.

Que pueden ser presentados en productos posibles de ser difundidos y expuestos ante las instituciones interesadas.

• El libro “Sistemas de Dirección Automotriz”, que pretende divulgar además de la recopilación de avances tecnológicos, los desarrollos de la Línea de Investigación y las investigaciones efectuadas, con la finalidad de informar sobre los distintos sistemas, mecanismo, funciones, operación, desgaste y fallas relacionadas con el automotor y su mantenimiento. Sirviendo la publicación como medio de consulta a estudiantes de Ingeniería, licenciatura y otros centros de formación mecánica como profesionales con actividades en el campo automotor.

• Un informe sobre los procedimientos que se realizan en la transformación de vehículos, con exposición de todas las técnicas y medidas realizadas.

• Memoria de Propuesta de Reglamentación para la Transformación del Sistema de Dirección Vehicular

• Un protocolo de Inspección que evalué la calidad de la transformación con la implementación en IIMec.

IMPACTOS

• El libro “Sistemas de Dirección Automotriz”, se constituye en el ejemplar inicial de la serie de producciones bibliográficas que pretenden divulgar además de la recopilación de avances tecnológicos en el área, los desarrollos de la Línea de Investigación de Ingeniería Automotriz y Mantenimiento.

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• Con mediación de la empresa RAM se ha accedido a la Zona Franca Industrial de la ciudad de El Alto donde se ha realizado evaluaciones del procedimiento y técnicas de la transformación. Para este caso se ha destinado un equipo de estudiantes que ha recopilado información, evaluado y presentado alternativas para la verificación de lis diferentes sistemas transformados.

• Esta información ha permitido la elaboración del Protocolo de Inspección, que en forma conjunta al Taller de inicio realizado con el personal de la Aduana e IBNORCA brinda la posibilidad de convenios con dichas instituciones.

• El desarrollo del proyecto ha permitido la formación de un equipo de investigación en la Línea de Ingeniería Automotriz y Mantenimiento.. Conformado por el Dr. Ing. Ramiro Peralta y un grupo de estudiantes investigadores que proyectan la prestación de servicios y asesoramiento en la Inspección Vehicular.

• El desarrollo del proyecto ha permitido la implementación de un Centro de Diagnóstico Automotriz como piloto para instituciones que administran las Zonas Francas. Además permitirá operativizar la actividad futura del IIMec para la prestación de servicios y asesoramiento en la Inspección Vehicular.

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INSTALACIÓN PILOTO DE UN CENTRO MODELO DE INSPECCIÓN TÉCNICA VEHICULAR

COORDINADOR: Dr. Ing. Willy Ramiro Peralta Uría



La actual Inspección Técnica vehicular, no es suficiente, ya que además de ser básica la información recogida en esta imperceptible revisión, esta no da a conocer un diagnóstico verdadero del vehículo. Estas evidencias y la necesidad de poner en práctica soluciones efectivas que disminuyan el riesgo y permitan conseguir la tan mentada “seguridad vial” para peatones y conductores, el proyecto pretende instalar una estación de inspección vehicular piloto que permita evaluar el estado técnico de los vehículos, estructurando una metodología de control y diagnóstico fehaciente del vehículo.

OBJETIVO GENERAL

Proponer una estación de Inspección Técnica Vehicular, piloto y demostrada, con tecnologías y metodologías efectivas, de manera que exista un control y diagnóstico fehaciente del vehículo


• Evaluación de la metodología de inspección vehicular actual.

• Plantear técnicas y metodologías de diagnóstico, que permitan establecer de forma precisa el estado del vehículo.

• Mejorar la Inspección Técnica Vehicular para disminuir el riesgo vial, y que sea de conformidad de propietarios, conductores, y usuarios de vehículos automotores.

RESULTADOS ALCANZADOS:


• Evaluar la metodología de inspección vehicular actual.

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• Plantear técnicas y metodologías de diagnóstico, que permiten establecer de forma precisa el estado del vehículo.

• Mejorar la Inspección Técnica Vehicular para disminuir el riesgo vial, y que es de conformidad de propietarios, conductores, y usuarios de vehículos automotores.

• Se ha incluido el control de emisión de gases y humos como medio eficaz de protección del medio ambiente

• Se han establecido las pautas que deben seguir los puestos ITV, en cuanto a lo referido a equipamiento e instrumentación adecuada.

La realización el proyecto posibilita se puedan alcanzar las siguientes productos:

• El texto informático “Inspección Técnica Vehicular”, que pretende divulgar la recopilación de avances tecnológicos, así como la finalidad de informar sobre los distintos sistemas que deben ser revisados y los equipos utilizados en su revisión. Por ello esta publicación tiene el objetivo de servir de consulta a estudiantes de Ingeniería, licenciatura, centro de formación mecánica como profesionales que actividades en el campo automotor.

• Un informe sobre los procedimientos que se realizan en la inspección técnica vehicular actual.

• Se presentar en actividades de difusión los resultados alcanzados.

• Una metodología experimental piloto que desarrolle el método de evaluación y las técnicas seleccionadas vehiculares más eficiente, eficaz y efectiva, que es la base para la promoción de actividades del IIMec para la prestación de servicios y asesoramiento en la ingeniería de mantenimiento automotriz y la presentación de un nuevo proyecto sobre desarrollo de nuevas técnicas en líneas de inspección vehicular.

IMPACTOS

• Se ha compilado, editado y publicado el texto informático “Inspección Técnica Vehicular”, que se constituye en un ejemplar que pretende divulgar además de la recopilación de avances tecnológicos en el área, tiene la finalidad de informar sobre la función, operación, de una inspección vehicular. Con la finalidad de informar sobre la función,

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operación, seguridad operativa y vial y el mantenimiento del automóvil.

• Se ha realizado evaluaciones del procedimiento y técnicas de inspección en puestos del Organismo Operativo de Tránsito durante las campañas de inspección oficiales. Destinando un equipo de estudiantes que ha recopilado información, evaluado y presentado los resultados de la metodología utilizada actualmente.

• Esta información ha permitido la elaboración del estudio de inspección.

• Los folletos de inspección vehicular emitidos por el IIMec, el primero completo y el segundo de difusión, están destinados a la población en general para su conocimiento de la inspección vehicular.

• El proyecto desarrollado será publicado en la revista IDEAS del segundo semestre 2010.

• El desarrollo del proyecto ha permitido la formación de un equipo de investigación en la Línea de Ingeniería Automotriz y Mantenimiento.. Conformado por un grupo de estudiantes investigadores que proyectan la prestación de servicios y asesoramiento en la Inspección Vehicular.

• El desarrollo del proyecto ha permitido la implementación de un Centro de Diagnóstico Automotriz como piloto para instituciones que administran las Zonas Francas.

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DESARROLLO TECNOLÓGICO DEL MEZCLADOR GAS NATURAL–DIESEL OIL EN EL SISTEMA DE CONVERSIÓN BI-COMBUSTIBLE, POR LA INTEGRACIÓN AIRE-GAS EN

MOTORES DE ENCENDIDO POR COMPRESIÓN

COORDINADOR: MSc. Ing. Oscar Febo Flores Meneses



Así como se ha difundido ampliamente en nuestro medio el sistema de conversión vehicular gasolina a dual con gas natural, podría dar también resultado la conversión bi combustible Diesel Oil con gas natural. Sin embargo, poco se ha avanzado en este tema debido a la alta sensibilidad en su rendimiento de esta máquina térmica.

El diseño y construcción de mezcladores del sistema de conversión bi-combustible (Gas Natural – Diesel Oil) en los motores de combustión interna de ciclo Diesel, cumplirá con las necesidades existentes en nuestro medio como ser, reemplazar parcialmente la cantidad de combustible Diesel Oil por Gas Natural por ser un carburante que Bolivia no produce convirtiéndose en una elevada carga económica, de mayor consumo y de alto grado de contaminación que representa un peligro para el medio ambiente; en cambio el Gas Natural está demostrado que es un combustible barato, limpio y seguro.

Como respuesta a este problema el proyecto realiza, la investigación y el desarrollo de mezcladores aire gas natural en el sistema de conversión bi-combustible con un diseño propio para optimizar el proceso de combustión; que adicionalmente contribuirá en la:

• Disminución de la contaminación medioambiental,

• Alternativa de cambio en la matriz energética por un combustible de abundante en Bolivia

• Disminución de la carga económica en la importación de combustible Diesel Oil subvencionado

• Ahorro energético al usar un combustible barato, limpio y seguro

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Los resultados además beneficiarían a talleres que quisieran dedicarse a esta actividad y sobre todo, para los usuarios quienes dejarían de depender exclusivamente del Diesel Oil y cuyos costos de operación se reducirían notoriamente.


Se han registrado los siguientes datos a objeto de determinar el desempeño del mezclador prototipo (diseño y fabricación local) en contraste con los análisis teóricos y patentados en equipos parecidos:

• La potencia efectiva obtenida en el eje.

• Volumen de GNV aspirado por el motor a través del mezclador.

• Volumen de aire aspirado por el motor a través del mezclador.

Para tres medidas diferentes de velocidad de rotación del motor y cuatro niveles de carga en operación de régimen permanente de dos minutos en cada caso y con dos réplicas. Los resultados obtenidos del experimento fueron los siguientes según análisis estadístic.:

1. La potencia obtenida con el mezclador “prototipo” resultó significativamente diferente (menor) que la obtenida con el mezclador “control”

2. La relación de volumen de GNV entre volumen de aire, obtenida con el mezclador “prototipo” no es significativamente diferente, que la obtenida con el mezclador “control”.

3. La relación de potencia obtenida entre el volumen de GNV consumido con el mezclador “prototipo” resultó significativamente diferente (menor) que la obtenida con el mezclador “control”.

Lo que nos permite concluir lo siguiente acerca del mezclador de diseño y fabricación nacional “prototipo”:

• En motores Diesel de aspiración natural, el mezclador de diseño y fabricación nacional, cumple adecuadamente el efecto Venturi para mezclar en proporciones adecuadas de volumen de aire con volumen de gas natural.

• Sin embargo debido, al bajo índice de mezcla que se obtiene de la

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combinación GNV/aire, la combustión no es perfecta por lo que la potencia obtenida es menor en función al GNV introducido. Es decir la eficiencia energética disminuye, al expedirse GNV que no llega a quemarse en el interior del motor.

• La potencia en general del motor se reduce debido a la reducción del rendimiento volumétrico del mezclador en estudio.

• La operación del mezclador en el motor con un turbocargador, compensa el bajo nivel de mezcla y bajo rendimiento volumétrico que se obtiene con el mezclador.

IMPACTOS

• Se ha construido un prototipo de mezclador de gas natural - Diesel oil, de características geométricas capaces de mezclar proporciones adecuadas de aire con gas natural con simple efecto Venturi, sobre la base de los conceptos de fluidodinámica y pruebas en túnel de viento se ha desarrollado un prototipo de mezclador GNV – Diesel.

• Se cuenta con un mezclador de diseño y fabricación nacional que cumplió parte de las exigencias de operación en motores de aspiración natural El rendimiento volumétrico del mezclador diseñado y fabricado es significativamente menor al diseñado y obtenido en modelos patentados.

• El resultado de este experimento se puede ampliar a la comprensión de mezcladores de fabricación nacional en conversión de motores de gasolina, mismos que presentan disminución de desempeño de potencia en dichos vehículos.

• Sin embargo, la fabricación de mezcladores para vehículos convertidos a dual-combustible en el caso de motores originales a gasolina o bi-combustible en el caso de motores originales Diesel con aspiración natural, requieren de tecnología de fabricación que permita introducir diseño de componentes de óptimo acabado y tolerancias.

• Es necesario, continuar probando con nuevos diseños, tecnologías de fabricación y distintos materiales, a fin de obtener mezcladores aire/GNV que permitan conseguir desempeño igual o mejor que los que se obtienen con mezcladores patentados, en motores más comúnmente empleados en nuestro medio y funcionamiento en la altura.

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DESEMPEÑO MECÁNICO, IMPACTO AMBIENTAL Y DESGASTE EN UN MOTOR DE ENCENDIDO POR

COMPRESIÓN CONVERTIDO A DUAL DIESEL OIL – GNV

COORDINADOR: MSc. Ing. Oscar Febo Flores Meneses



Si bien las transformaciones de vehículos de gasolina a bi-combustible con GNV se han popularizado ampliamente, no sucede lo mismo con transformaciones de Diesel Oil a dual o bi combustible con GNV, no existen muchas experiencias al respecto, y podría aseverarse que en la actualidad todavía se barajan diferentes métodos como posibilidad a adoptar.

Al ser el método de integración a baja presión, de gas natural con aire de admisión, la opción más sencilla para transformar motores que funcionando originalmente con Diesel Oil operen luego a Dual-Combustible, en el presente proyecto se evalúa este método mediante pruebas experimentales para determinar el efecto que produce tal transformación en el desempeño mecánico, el impacto ambiental y efectos de desgaste en el mismo motor.

La experimentación se realizó en condiciones de velocidad variable, y las mediciones obtenidas fueron sobre la compresión de los cilindros, potencia de operación, análisis de gases de escape para determinar la opacidad, emisiones de CO2, CO, CH y O2. Para evaluar el desgaste en el motor se hicieron mediciones de temperatura y pruebas de análisis de aceites para cuantificar los residuos de metal.

Se presenta un estudio experimental realizado sobre un motor Diesel Isuzu de 2189 cm3, en el que se determinó la influencia de transformar el mismo, al modo de operación dual-combustible Diesel Oil con gas natural empleando el método Integración Aire GNV con mezclador. Se obtuvieron medidas comparativas de los parámetros de potencia generada del motor, impacto ambiental de opacidad, emisiones y el desgaste que se produce en el motor, haciendo funcionar a éste en régimen de velocidad variable.

Utilizando un diseño experimental de múltiples variables de respuesta y un solo factor de dos niveles como variable de entrada, motor transformado nivel de estudio y motor sin transformar como nivel de control en el

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experimento. Se obtuvieron resultados que se trataron estadísticamente para hacer análisis de varianza ANDEVA y comparación con gráficos de Diferencia Mínima Significativa “LSD”.


El proyecto realizado ha permitido alcanzar los siguientes resultados obtenidos del motor transformado con respecto al motor original.

VARIABLE REGISTRADA VALOR – P COMENTARIO

Reducción de la potencia 0,0013 Significativo

Incremento en emisiones de hidrocarburos

0,0001 Significativo

Incremento en emisiones de CO2

0,2621 No significativo

Reducción en emisiones CO 0,7029 No significativo

Reducción en niveles de opacidad


Incremento de partículas de Al en aceite


Diferencias de otras partícu-las metálicas

> 0,05 No significativo

Los resultados mostraron diferencias significativas desfavorables para el motor transformado en el sentido de reducción de la potencia del motor, mayores emisiones de hidrocarburos y desgaste en las faldas de los pistones de los cilindros del motor, en contraposición se encontró que la opacidad se reduce notablemente. Cabe notar que la experimentación se realizó con un motor que no tenía turbocargador, situación que pudo haber influido en la reducción del rendimiento volumétrico y que determinaría la disminución de la potencia del motor.

IMPACTOS

Los datos obtenidos en el presente trabajo de investigación son reveladores y se constituyen en un referente para más de 150000 usuarios de vehículos Diesel (según boletín informativo INE 2007) que prevean convertir la fuente de energía de sus motorizados a dual-combustible, pues el ahorro que conseguirían de reemplazar entre el 60 al 80% de Diesel por GNV sería considerable. Por tanto, dichos usuarios ya sabrán por los resultados expuestos en el presente trabajo, que ventajas y desventajas obtendrán de realizar tal transformación a sus vehículos.

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La información revelada en este proyecto de investigación, también será de utilidad para el Gobierno, pues con ella tendrá más información para su toma de decisiones en el tema energético y planes con respecto a transformación de la matriz energética, ya que en la actualidad está derogando bastante dinero en la subvención del Diesel Oil.

Según la Superintendencia de Hidrocarburos, hasta octubre del 2008, están registrados la siguiente cantidad de talleres de conversión: 33 en Cochabamba, 31 en Santa Cruz, 18 entre El Alto y Patacamaya, 3 en La Paz, 6 en Tarija, 3 en Sucre y 3 en Oruro. Cuya cantidad tiende a subir, son también beneficiarios con respecto a información técnica sobre los kits de conversión y procedimientos de instalación.

La información en el IIME estará disponible para estudiantes y docentes que deseen informarse acerca de la conversión a dual combustible Diesel – GNV.

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APLICACIÓN DE TECNOLOGÍA DE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA EN EL IIMEC DE LA FACULTAD DE

INGENIERÍA UMSA

COORDINADOR: MSc. Ing. Ciro Levy Diaz

CO-COORDINADOR: MSc. Ing. Ricardo Paz Zeballos



Los resultados obtenidos desde el punto de vista académico y de interacción social son positivos, pero desde el punto de vista económico se logró evidenciar que la generación de energía eléctrica mediante un sistema de captación solar fotovoltaico en la actualidad sigue siendo más caro en comparación de los sistemas convencionales existentes.

Los datos de radiación obtenidos durante un año mediante un piranómetro y un data logger en el IIMec fueron procesados generando curvas de radiación representantes de cada mes y ajustadas a una curva polinómica de grado 2.

Como resultado se obtuvo el recurso solar en Horas Pico de Sol mediante el área debajo a curva de radiación de cada mes, como se muestra en la siguiente tabla.

Recurso solar mensual en el campus universitario de Cota-Cota, La Paz.

Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio

HPS 5,62 7,77 4,97 5,57 5,42 4,87

Mes Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

HPS 4,97 5,38 5,87 6,16 6,90 5,72

Los sistemas de captación de energía solar están destinados a aprovechar el recurso solar de un modo eficiente. El sistema en un eje aumenta en un 18,4% la eficiencia solar y el sistema en dos ejes un 35%.

La potencia instalada es de 6,6 KWh/dia en el sistema de captación de un eje que se encuentra en el techo del IIMec y de 4,4 KWh/dia en el sistema de captación de dos ejes. Esta potencia alimenta el aula de enseñanza de energía solar fotovoltaica y un área de seguridad con una autonomía de un día.

El sistema de rastreo solar con movimiento pasivo en un eje está montado en el techo del instituto de investigaciones y la potencia generada por este está alimentando el aula de enseñanza.

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El sistema de captación de energía con rastreo solar en dos ejes está montado en el patio del campus universitario y pretende alimentar la iluminación del área de seguridad.

El aula de enseñanza fotovoltaica tiene instalados 6 focos en corriente continua y 3 toma corrientes en corriente alterna. En este se encuentra instalados el inversor y el regulador de manera accesible.

El estudio de impacto ambiental demuestra lo amigable con el medio ambiente de generación de energía mediante sistemas fotovoltaicos.

La evaluación de factibilidad, rentabilidad y aprovechamiento de la generación de energía eléctrica mediante sistemas fotovoltaicos muestran que los sistemas fotovoltaicos son aún poco accesibles.

IMPACTOS

Con este proyecto se logra iluminar áreas interior y exterior del instituto y de esta manera generar una conciencia acerca de las energías alternativas.

Se implementa un aula didáctica la cual coadyuvará a la capacitación de la población estudiantil respecto a la energía solar fotovoltaica.

Gracias a las instalaciones y equipos adquiridos también se podrá ayudar a que la población estudiantil obtenga un apoyo teórico práctico para generar diversas tesis de investigación y proyectos de grado en la temática de las energías alternativas.

También se espera generar el suficiente conocimiento para que en un futuro el IIME pueda prestar servicios en diseños e instalaciones de sistemas solares fotovoltaicos.

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DESARROLLO DE TÉCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO EN MOTORES, PARA EL DIAGNÓSTICO

AUTOMOTOR EN LÍNEAS DE INSPECCIÓN VEHICULAR




La Inspección Vehicular es una revisión técnica para determinar la condición de buen funcionamiento y estado del automotor para su normal circulación. Sin embargo la complejidad de las unidades vehiculares exige que pese a existir un adecuado mantenimiento, deban ser inspeccionadas por otras máquinas de iguales características tecnológicas.

El parque automotor boliviano se caracteriza por ser el mayor índice de accidentes de tránsito de América Latina, y el parque automotor más antiguo, por tanto la combinación es, sin duda, nada favorable debiendo contarse necesariamente con una revisión adecuada de los vehículos, que logre reducir los riesgos de accidentes por fallas mecánicas, bajar el consumo de combustible, disminuir las emisiones y otorgar mayor seguridad.

En el presente trabajo de investigación, se desarrolla tecnológicamente y de forma innovadora dos técnicas de diagnóstico, importantes y necesarias en el mantenimiento de un motor que permiten conocer la potencia efectiva entregada por el motor y la compresión relativa entre los cilindros; con la salvedad que se las incorporará de forma conveniente a una línea de inspección, es decir: No intrusiva, Sin desarmar ni desmontar ningún componente, Rápidas e insertada al protocolo de la Línea de inspección pero sobretodo Fiable.


El desarrollo del proyecto ha evidenciado la complejidad de evaluar un motor de combustión interna alternativo como síntoma de diagnóstico en una línea de inspección vehicular. Por ello el equipo investigador ha extremado esfuerzos y dedicación a fin de proponer una alternativa factible de solución y no seguir con el desarrollo y mejora de los sistemas de captación conocidos, pero poco versátiles debido a la restricción de uso sin desarmar ni desmontar ningún componente, pero sobretodo rápidas.

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Por ello, el proyecto desarrolló varias actividades, resultados y productos no contemplados en el proyecto inicial y que han sido enunciadas en este Informe, sin embargo los no contemplados en el perfil y adicionales son resumidos de forma general a continuación:

o Innovación de la tecnología mediante el Diseño, simulación, desarrollo técnico y tecnológico de un sistema de captación, amplificación y filtrado de señales, mediante la utilización de sensor de corriente en el circuito secundario del automóvil, conductor de potencia al sistema de distribución eléctrica de cada cilindro, para la medida de la potencia en vacío y la compresión relativa, ambas técnicas con un solo transductor.

o Desarrollo de un segundo prototipo, mejorado en su estructuración electrónica y presentación a tipo portátil para el diagnóstico de Motores de Combustión Interna Alternativa, mediante la potencia efectiva en vacío y la compresión relativa.

IMPACTOS

La prevención de la contaminación medioambiental constituye de por sí un justificativo sumamente atractivo y ventajoso, no solamente por el factor económico que promueve en un país, sino porque los resultados de la aplicación tienen impacto sobre la sociedad en general, siendo esta masa el principal beneficiario. Por ello es importante promover la disposición por parte de instituciones, entidades públicas y privadas que impulsen el desarrollo de actividades que mitiguen la contaminación ambiental en el país.

Con este proyecto se logra iluminar áreas interior y exterior del instituto y de esta manera generar una conciencia acerca de las energías alternativas.Se implementa un aula didáctica la cual coadyuvará a la capacitación de la población estudiantil respecto a la energía solar fotovoltaica.Gracias a las instalaciones y equipos adquiridos también se podrá ayudar a que la población estudiantil obtenga un apoyo teórico práctico para generar diversas tesis de investigación y proyectos de grado en la temática de las energías alternativas.

También se espera generar el suficiente conocimiento para que en un futuro el IIME pueda prestar servicios en diseños e instalaciones de sistemas solares fotovoltaicos.

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DESARROLLO Y METODOLOGÍA DE MODELADO PARA EL RENDIMIENTO TÉRMICO EN COLECTORES SOLARES

PARABÓLICOS DE ESTANQUE

COORDINADOR: MSc. Ing. Edgar Tapia Terrazas

CO-COORDINADOR: MSc. Ricardo Paz Zeballos



El presente trabajo está referido a las energías renovables, de cómo llega la energía solar a la Tierra y su aprovechamiento. Para ello es necesario desarrollar tecnologías apropiadas a través de la investigación aplicada, a propósito de obtener el mayor provecho de la radiación.

El proyecto de investigación del colector solar parabólico realiza el estudio del diseño, la implementación, análisis de funcionamiento y optimización de colectores solares parabólicos de estanque aplicadas al uso doméstico en zonas semi-urbanas del altiplano boliviano, mediante un prototipo funcional, de esta manera se contribuirá a la mejora de la calidad de vida del habitante de dichas zonas, además de potenciar el uso eficiente de las Energías Alternativas. Aplicando la teoría y el procedimiento experimental para medir de forma apropiada a nuestro medio el rendimiento del colector solar del tipo parabólico en el altiplano boliviano.



1. Desarrollar el procedimiento de medición de temperaturas que son componentes del proceso térmico, mediante la implementación de un sistema de interfase del tipo electrónico digital.

2. Cuantificar los parámetros térmicos para el calor y las temperaturas.

3. Formular la(s) ecuación(es) característica(s) del proceso térmico para optimizar el diseño del colector solar.

4. De acuerdo a los resultados en base a los fundamentos teóricos y la aplicación de estos en la experimentación se encuentra el modelo para el estudio del proceso térmico en colectores solares del tipo parabólico de aplicación doméstica.

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De manera similar la Universidad Mayor de San Andrés, mediante el Instituto de Investigaciones Mecánicas es partícipe de los siguientes productos:

• El libro “Fundamentos y aplicaciones de la Energía Solar Térmica”, que muestra los desarrollos de la Línea de Investigación y las investigaciones efectuadas. En la publicación se detallan los principios de esta tecnología y sus aplicaciones, ya que, aunque el aprovechamiento de esta energía se encuentra en una situación de madurez tecnológica, siendo la forma más eficaz y rentable existente en estos momentos, de transformar la enorme cantidad de energía que diariamente vierte el sol en energía utilizable; solamente se la ha asociado a pequeñas aplicaciones residenciales.

• Un prototipo instalado que sirve como referencial y proyección de la Energía Solar Térmica hacia la Energía Fotovoltaica.

• Un informe del desarrollo del prototipo y su tecnología de fabricación.

• Se presenta dos actividades de difusión, como seminarios de actualización de los resultados alcanzados.

IMPACTOS

• Se cuenta con el registro de radiación solar global horizontal sobre las horas de sol para 32 estaciones en Bolivia, a las cuales se les ha añadido los registros tomados por el equipo investigador en Cota-Cota, se cuenta con un estudio de la Radiación Solar para La Paz y el Altiplano el año 2009.

• Con esta información y sobre la base de los conceptos de transmisión de calor y los índices de radiación solar se ha desarrollado un procedimiento de medición para temperaturas componentes del proceso térmico en un colector solar parabólico de estanque.

• Se han reformulado las ecuaciones características del proceso térmico para optimizar el diseño del colector solar, permitiendo una simulación del mismo y se han obtenido las curvas de rendimiento del colector.

• Una recopilación de información sobre los colectores solares, sus aplicaciones y formas de instalación en base a la bibliografía existente, esta información se ha complementado con aplicaciones de cálculo, diseño y transformación energética eficiente en una forma analítica, de manera que estos conocimientos puedan ser proyectados hacia

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cualquier sistema y locación de colectores solares. Así también, se ha editado y publicado el libro “Fundamentos y aplicaciones de la Energía Solar Térmica”.

• Estas publicaciones intentarán ampliar este espectro de aplicaciones a las industrias de bienes y servicios, tanto en el área doméstica para aportar calor para calefacción, agua caliente sanitaria e incluso refrigeración, así como en los diferentes procesos industriales.

• Complementario al prototipo desarrollado, el Proyecto establece su viabilidad económica, sus condiciones y características de operación, tanto para los colectores solares estáticos como para los colectores con seguidores solares electromecánicos.

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DESARROLLO TECNOLÓGICO DEL DIAGNÓSTICO TÉCNICO DE MAQUINARIA PRODUCTIVA MEDIANTE LA EVALUACIÓN

Y ANÁLISIS DE LA CONTAMINACIÓN EN LUBRICANTES

COORDINADOR: MSc. Ing. José Luis Hernández Quisbert



No hasta hace mucho, el análisis de aceites se usaba principalmente para detectar la condición del lubricante. Las técnicas modernas de la evaluación de aceites se usan también para evaluar la condición de la maquinaria. En la actualidad el análisis de lubricantes se aplica a todos los sistemas que trabajan bajo lubricación, desde grupos electrógenos, motores marinos, automotores, plantas procesadoras hasta aparatos domésticos, llegando a formar parte esencial de las denominadas técnicas y/o programas de mantenimiento Pro-activo, que permiten predecir fallas en función a los datos de desgaste obtenidos en los análisis de aceites, antes aún de que las fallas empiecen a ser evidentes.

El presente proyecto desarrolla métodos para evaluar la vida útil de la maquinaria y el estado técnico actual del parque automotor pesado de la H.A.M. y la empresa SABENPE, en base a la recolección de datos de los análisis de aceites de los motores, con miras a reducir el desgaste e incidir positivamente en los aspectos económico-técnicos relacionados con la mejora de la productividad, de manera que se pueda conseguir en los equipos un eficiente rendimiento de los sistemas mecánicos, que permitan una eficaz operación de los equipos y puedan cumplir de forma efectiva su trabajo diario con una alta disponibilidad y confiabilidad.

Para tal efecto, el Proyecto hace uso de Laboratorios externos de análisis de Lubricantes y adquiere equipos propios complementarios, los cuales permiten un monitoreo continuo de la condición de la maquinaria y sus componentes. Los resultados encontrados, permiten desarrollar Sistemas de Mantenimientos Predictivos con frecuencias de cambios de aceite y acciones de mantenimiento específicas para cada tipo de maquinaria.

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Se han realizado evaluaciones del sistema de mantenimiento existente a las dos empresas mencionadas:

• Alcaldía Municipal de La Paz, mediante la empresa administradora de mantenimiento ALTO Ltda.

• Empresa de limpieza urbana en la ciudad de La Paz, SABEPE S.A.

• Se han determinado los Límites Condenatorios o Críticos; niveles que salen del rango tolerable y que podrían acortar la vida útil del motor inmediatamente, comparados con los establecidos por los fabricantes, en función a las condiciones geográficas donde operan los equipos

• Se ha diseñado un Plan de Mantenimiento Predictivo específico de acuerdo al tipo de maquinaria la cual incide en la disponibilidad de los equipos y el rendimiento económico de los mismos

IMPACTOS

Sobre los registros de vida útil, uso y comportamiento de la maquinaria se han reformulado las técnicas y análisis de evaluación generales, de manera de establecer el equipo de análisis más efectivo y óptimo de evaluación, logrando un Sistema de Mantenimiento basado en la condición del equipo y no así en el número de horas de uso de la maquinaria

• Se ha implementado en el Instituto de Investigaciones Mecánicas el Centro de Servicios de Lubricación CSL, del IIMec para la prestación de servicios y asesoramiento en la ingeniería de lubricación.

• Se ha compilado, editado y publicado el libro “Introducción al Análisis de Lubricantes”, que se constituye en un ejemplar que pretende divulgar además de la recopilación de avances tecnológicos en el tema de lubricantes, los desarrollos de la Línea de Investigación de Ingeniería Automotriz y Mantenimiento. Con la finalidad de informar sobre las distintas formas de estrategias de mantenimiento en maquinaria y equipo.

• El desarrollo del proyecto ha permitido la formación de un equipo de investigación en la Línea de Ingeniería Automotriz y Mantenimiento., referida al Análisis de Lubricantes.

MODELO DE SOSTENIBILIDAD PRODUCTIVA A PARTIR DE LA GESTIÓN INTEGRAL DE LOS RECURSOS HÍDRICOS EN LA

CUENCA DEL RIO CARABUCO, LA PAZ

COORDINADOR: Dr. Ing. Andrés Calizaya Terceros

CO-COORDINADOR: Ing. Ángel Aliaga Rivera

PARTICIPANTES: Ing. Nilo Alberto Lima Quispe (Geógrafo), Ing. Freddy Rojas Rojas (Agrónomo), Egr. Bruno Poma Layme (Agronomía), Egr. Ximena Mendoza (Economía)UNIDAD EJECUTORA: Instituto de Hidraúlica e Hidrología - IHH

INTRODUCCION

El agua es vital para vida y el desarrollo humano, en particular de las áreas más deprimidas. Los recursos hídricos se encuentran bajo una presión creciente en todo el mundo y estrechamente relacionados a la pobreza. La gestión integrada de los recursos hídricos sobre una base de sostenibilidad social, económica y ambiental plantea la necesidad de precisar la oferta hídrica de las fuentes de agua, ello implica la identificación geográfica de las fuentes en términos cuantitativos, cualitativos y temporales y su correlación con los entornos sociales en los cuales se insertan, los cuales plantean sus necesidades de desarrollo traducidos en la demanda de agua en términos de cantidad, calidad y su distribución temporal.

Hoy en día la oferta hídrica está tensionada fuertemente por las incertidumbres de los fenómenos que desencadena el cambio climático, especialmente en los parámetros de temperatura y de la lluvia en términos de su magnitud y oportunidad, que en la actualidad vienen afectando el Altiplano boliviano. Tal es el caso de la cuenca del río Ichalaya, del Municipio de Carabuco de la Provincia Camacho del Departamento de La Paz. Las poblaciones que viven y que dependen de los recursos hídricos de dicha cuenca de 37 km2 de superficie, co-habitan con la actividad minera de Mina Matilde, que ha dejado un pasivo ambiental imposible de revertir y que aún continua la explotación de zinc principalmente, de manera rudimentaria y en menor escala. La relación de la pobreza y el acceso al agua es determinante para el desarrollo rural, así como la propia sostenibilidad de la cuenca, como unidad de estudio, donde los recursos naturales, frágiles, son presionados cada vez más sumándose a ello la afectación del cambio climático que obliga a plantear estrategias de adaptación con urgencia. En dicho marco, la

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herramienta adecuada para el manejo del agua y porque no, de adaptación al cambio climático, es la Gestión Integral de los Recursos Hídricos.

OBJETIVO GENERAL

El objetivo general del proyecto fue establecer un modelo de sostenibilidad productiva a partir de la Gestión Integral de los Recursos Hídricos en la cuenca del río Ichalaya, promoviendo la amplia participación de los actores y beneficiarios del área de estudio, partiendo desde el punto de vista del conocimiento de la disponibilidad de agua, temporal y espacial en la cuenca.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Este modelo debe garantizar la actividad agropecuaria ante los efectos adversos de la variación climática. A partir de este objetivo general, se han establecido los siguientes objetivos específicos: a) Realizar un diagnóstico o línea base sobre la producción agrícola, sobre la gestión del agua, los conflictos y sobre la situación socioeconómica en la cuenca de estudio. b) Determinar los índices de sequia, pobreza hídrica y de sostenibilidad de la cuenca con el fin de establecer criterios para la toma de decisiones. c) Proponer alternativas de cosecha de agua y de cultivos alternativos acorde a las características edafo-climáticas de la cuenca. d) Realizar talleres de retro-alimentación para difundir resultados obtenidos en el trabajo de investigación y el desarrollo de capacidades locales sobre la gestión integral del agua.

RESULTADOS

Como era de esperar, los resultados de la línea base han confirmado que la cuenca de estudio se encuentra en proceso de degradación ambiental por la contaminación minera, de insostenibilidad económica y socialmente poco organizada. El Índice de Pobreza Hídrica, que refleja la disponibilidad de agua y el acceso a ella, ha sido determinado en IPH=0.27 condición que define como muy severa para el área de estudio, mientras que el Índice de Sostenibilidad de Cuenca que define la sustentabilidad socio-económica de la cuenca en base a los indicadores de hidrología, medio ambiente, desarrollo humano y políticas, ha sido determinado para las tres zonas en las que se ha dividido la cuenca, Zona I-Alta, Zona II-Media y Zona III-Baja y cuyos valores son 0.44, 0.52 y 0.48 respectivamente y de 0.48 para toda la cuenca, lo que significa que la cuenca en general y como era de esperarse se encuentra en el rango de baja sostenibilidad por la poca disponibilidad de

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agua tanto en cantidad como en calidad ante el crecimiento de la demanda en particular para el riego que se convierte en una barrera para el desarrollo de las poblaciones. También es importante mencionar que tanto en el agua, en los suelos y en los productos agrícolas se han encontrado trazas de metales pesados que vienen afectando la salud integral de los habitantes de la zona. La estrategia definida y discutida con los habitantes de la cuenca y de su área de influencia, en base a los resultados encontrados, es la de aprovechar la laguna Wara Warani que se encuentra en la parte alta de la cuenca a 4500 msnm e incrementar su capacidad de almacenamiento de 100000 m3 a 150000 m3 y realizar un sistema de conducción presurizado abasteciendo de agua en su trayectoria hasta la parte baja de la cuenca. Dicho sistema, necesariamente, deberá funcionar asociado a sistemas de riego tecnificado, es decir a través del uso de aspersores, en contraposición al sistema de riego tradicional por inundación.

Fig. 1 Ubicación del área de estudio

Fig. 2 Cuenca del río Ichalaya

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APROVECHAMIENTO DE LOS DESECHOS AGROINDUSTRIALES PARA LA PRODUCCION DE ETANOL

COMO FUENTE ENERGETICA

COORDINADORA: M.Sc. Ing. Gladys Mercedes Sánchez

PARTICIPANTES: Univ. Yannette Alvarez Mamani

UNIDAD EJECUTORA: Instituto de Investigación y Desarrollo de Procesos Químicos - IIDEPROQ

INTRODUCCION

La producción de etanol o alcohol etílico a partir de materiales lignocelulósicos, entre los cuales se encuentran los residuos agroindustriales, es una alternativa atractiva para el reemplazo parcial de combustibles a partir del petróleo. La combustión de etanol, producida a partir de recursos renovables no contribuye a la producción neta de dióxido de carbono y entonces contamina la atmósfera menos que el petróleo.

La transformación de los residuos o desechos agroindustriales (cascarilla de arroz, residuos de quinua, bagazo de caña de azúcar, aserrín de madera, etc.) en etanol, es un proceso que se puede decir que consta de dos partes importantes. La primera de denomina hidrólisis, la cual se realiza para obtener azucares a partir de la materia prima seleccionada (cascarilla de arroz y residuos de quinua en el presente proyecto). La segunda etapa es la fermentación, donde los azucares que se encuentran en los hidrolizados obtenidos en la primera etapa, son fermentados por microorganismos (levaduras en el proyecto) capaces de transformarlos en etanol.

OBJETIVOS

Objetivo general:

Aprovechamiento de residuos o desechos agroindustriales para la obtención de un biocombustible ecológico en forma de etanol.

Objetivos específicos:

• Caracterizar la materia prima (cascarilla de arroz y/o tallos de quinua).

• Realizar el pretratamiento de la cascarilla de arroz y los tallos de quinua

• Estudiar el proceso de hidrólisis.

• Realizar pruebas de fermentabilidad con los hidrolizados provenientes de la materia prima.

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RESULTADOS

• Caracterización de la cascarilla de arroz y los tallos de quinua.

Composición de la Cascarilla de Arroz

Componentes La Paz(Caranavi) (%)

Santa Cruz (Yapacani) (%)

Lignina 25,2 27,3

Celulosa 30,1 29,1

Hemicelulosa 14,8 13,0

Extractos 2,6 2,9

Cenizas 17,4 17,3

Humedad 9,97 10,5

FUENTE:Yannette Alvarez

Composición de los tallos de Quinua

Componentes (%)

Lignina 12,7

Celulosa 45,0

Hemicelulosa 20,5

Extractos 0,6

Cenizas 11,0

Humedad 10,0

Saponina 0,02

FUENTE: Yannette Alvarez

• Pretratamiento de la cascarilla de arroz y los tallos de quinua

• Hidrolisis de la cascarilla de arroz: se realizó un estudio para encontrar las condiciones adecuadas para la hidrólisis de la hemicelulosa y la celulosa presentes en esta materia prima. La mayor concentraciones de azucares (glucosa y xilosa), indicando la eficiencia de la hidrólisis fue encontrada cuando se utilizó una solución de ácido sulfúrico del 1 %, a una temperatura de 190 ºC y un tiempo de reacción de 12 min.Determinación de las condiciones adecuadas.

• Pruebas preliminares para la hidrólisis de los tallos de quinua.

• La fermentabilidad de los hidrolizadosprovenientes de la cascarilla de arroz fue evaluada por cepas de levaduras (Pichiastipitis). La cual disminuyo para hidrolizados producidos a temperaturas mayores a 200ºC.

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DISEÑO DE UNA PLANTA A ESCALA BENCH PARA LA PRODUCCION DE BIOETANOL A PARTIR DE RESIDUOS

AGROINDUSTRIALES

COORDINADORA: M.Sc. Ing. Gladys Mercedes Sánchez

PARTICIPANTES: Univ.Roxana Elvira Choque Sirpa


INTRODUCCION

La producción de etanol a partir de materiales lignocelulósicos, entre los cuales se encuentran los residuos agroindustriales (cascarilla de arroz, residuos de quinua, bagazo de caña de azúcar, etc.), es una alternativa atractiva para el reemplazo parcial de combustibles a partir del petróleo. Además, en la actualidad estos residuos agroindustriales no tienen un valor agregado en nuestro país, y a mediano plazo la acumulación de estos residuos podría ocasionar problemas de contaminación.

Este proyecto es la continuación del proyecto titulado: “Aprovechamiento de los desechos agroindustriales para la producción de etanol como fuente energética”, en el cual se completa el proceso de hidrólisis de ambas materias prima y se estudia el proceso de fermentación de ambos residuos agroindustriales (cascarilla de arroz y tallos de quinua) para la conversión en etanol, producto destinado al uso como biocombustible.

Se inicia este proyecto con la evaluación de la información obtenida en la primera parte del proyecto, lo que permite la programación de nuevas pruebas de hidrólisis con el objetivo de aumentar el rendimiento de azucares (glucosa y xilosa) obtenidos y disminuir la cantidad de inhibidores (furfural, HMF, ácido acético, etc.) que afectan la fermentación. Es decir, se completan las pruebas de hidrólisis con la cascarilla de arroz, se realiza un estudio de la hidrólisis para determinar las mejores condiciones para este proceso con los tallos de quinua. Además, se realiza el estudio de la fermentación con los hidrolizados provenientes de la cascarilla de arroz y los tallos de quinua; los resultados obtenidos de este proceso se utilizan para el diseño de un fermentador a escala bench.

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OBJETIVOS

• Evaluar los resultados obtenidos en la primera etapa del proyecto.

• Programar nuevas pruebas de hidrólisis de la cascarilla de arroz para aumentar el rendimiento de azucares. Realizar el estudio de la hidrolisis de los tallos de quinua.

• Estudiar la fermentación de los hidrolizados de la cascarilla de arroz y los tallos de quinua.

• Diseñar un fermentador o reactor a escala bench con los resultados obtenidos de la fermentación.

RESULTADOS

• Se determinaron las mejores condiciones para la hidrólisis de la hemicelulosa y la celulosa presentes en ambas materias primas. Para la cascarilla de arroz la mayor concentraciones de azucares (glucosa y xilosa), indicando la eficiencia de la hidrólisis fue encontrada cuando se utilizó una solución de ácido sulfúrico del 0.5 %, a una temperatura de 170 ºC y un tiempo de reacción de 8 min. Mientras que para los tallos de quinua fueron necesarias condiciones mas severas, se utilizo una solución de acido sulfúrico del 2 % para su impregnación, una temperatura de hidrólisis de 190 ºC y un tiempo de reacción de 12 minutos.

• La fermentación de los hidrolizados de las materias primas (cascarilla de arroz y tallos de quinua) fue realizada usando diferentes cepas de la levadura Pichiastipitis, la cepa elegida fue la CBS 6054 tomando en cuenta la velocidad especifica de crecimiento. También se realizó un diseño experimental para mejorar el medio de cultivo.

• Debido a que los resultados de la conversión de los azucares no fueron significantes por la presencia de los inhibidores, algunos métodos de detoxificación fueron probados para mejorarlos. La detoxificación de los hidrolizados inhibidos por el aumento del pH utilizando hidróxido de calcio no fue exitosa. La adsorción con carbón vegetal fue probada como un método para eliminar algunos inhibidores pero esta fue solo una solución parcial. El método de evaporación de los hidrolizados mejoró la fermentabilidad, pero este método solo es aplicable a nivel de laboratorio debido al costo adicional de la energía.

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CAPACITACIÓN ESTUDIANTIL EN DISEÑO, PREPARACIÓN, EJECUCIÓN Y EVALUACIÓN EXPERIMENTAL EN LA

INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA UNIVERSITARIA


UNIDAD EJECUTORA: Instituto de Investigaciones Mecánicas -IIMEC


Los nuevos paradigmas de la educación superior propuestos para el tercer milenio en el marco actual de globalización, intentan rescatar a la investigación como motor rector de los restantes pilares académicos (Docencia y Extensión). Desde este punto de vista se concibe a la Universidad Pública como una entidad productora de conocimientos, y como tal se diferencia de otras instituciones de educación superior por ser la única que capacita sobre la base de la producción de nuevos conocimientos.

Sin embargo, no solo es estar convencidos que la investigación en la universidad sea realizada por docentes y estudiantes, sino también, que la investigación no solamente es administración y que las acciones de Diseñar, Preparar, Ejecutar y Evaluar Experimentalmente son fundamentales en el campo de la Ciencia y Tecnología.

El proyecto pretende fortalecer la visión institucional de privilegiar la investigación aplicada a través de la formación de Recursos Humanos, mediante la capacitación específica de los estudiantes de ingeniería como parte operadora de la investigación, con un curso de alto nivel académico-empírico con especial referencia al Diseño, Preparación, Ejecución y Evaluación Experimental, propiciando una asimilación del Método Científico que facilitará el proceso de incorporación, generación, procesamiento y transmisión de conocimientos.


El proyecto realizado ha permitido alcanzar los siguientes resultados:

• Realización de dos cursos similares de alto nivel académico-empírico con un creditaje de 180 horas académicas cada uno y con especial referencia al Diseño, Preparación, Ejecución y Evaluación Experimental.

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• Capacitación en investigación operativa basada en la metodología del “Seminario Investigativo” que admite una estructura rígida y un taller tipo Simposio de graduación a manera de PFC (Proyecto Fin de Curso) que habilita al participante ha poner en práctica los conceptos transferidos.

• La estructura rígida esta referida a sesiones presenciales que se realizaron en 120 horas académicas, desarrolladas en doce semanas lectivas con una cantidad de 10 horas semana, distribuidas de la siguiente forma: Lunes, martes, miércoles y jueves de 19:00 a 21:30 horas

• El Plan de estudios ha formado una sólida base científica tecnológica, profundizando conocimientos y desarrollando capacidades para realizar experiencias y experimentos con metodología científica. Cada curso estuvo compuesto de cinco módulos, con contenido particular y de acuerdo al detalle de contenido académico.

• La metodología adoptada fue concebida bajo la concepción de que “actitudes” y “haceres” no pueden desarrollarse a partir de una asignatura en particular o en un único momento de vida, sino transversalizarse en todo momento de vida. Es decir, haciendo vivenciar la actividad durante toda su carrera y vida.

Y los siguientes productos:

• Emisión y entrega de 40 Certificados de Aprobación del curso a los graduandos que han cumplido con los condiciones de aprobación académicas, de acuerdo con características estipuladas en el MERCOSUR Académico.

• Presentación y defensa de 20 trabajos de investigación que proponen la aplicación o adecuación a algún problema particular de empresas públicas o privadas, brindando apoyo metodológico operativo a proyectos de investigación existentes, promoviendo el desarrollo de nuevos proyectos y nuevas áreas de investigación.

• Edición y publicación de la revista IDEAS que difunde no solamente las actividades del curso, sino principalmente los trabajos de investigación realizados por los participantes, constituyéndose éste en un medio de vinculación y generación de interacción con la industria productiva.

• Generación y difusión de un CD-ROM interactivo que muestre la calidad y potencialidad del curso, en cuanto a la investigación operativa y al diseño experimental.

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IMPACTOS

• El curso ICU se ha jerarquizado y adquirido identidad propia, siendo reconocido como un icono y puntal de capacitación en Ingeniería referente a la capacitación en Investigación y desarrollo tecnológico.

• El reconocimiento meritocrático al portador del certificado ICU y su valoración curricular, es establecido por el aval de: La Rectora de la UMSA, El Vicerector de la UMSA, El Director del DIPGIS, EL Decano de la Facultad de Ingeniería, EL Vicedecano de la Facultad de Ingeniería, EL Director del IIMec.

• Además de la publicación del Trabajo de Investigación se ha establecido una selección que se le ha asignado tutor y pretende presentar en próximas convocatorias a Fondos Concursables.

• La revista IDEAS se ha constituido en el órgano oficial de difusión, como medio de vinculación y generación de interacción con la industria de la Investigación, desarrollo e Innovación del Instituto de Investigaciones Mecánicas.

• El CD contiene información, Original de los docentes facilitadores, bibliografía autorizada para su difusión académica, Software Disegn Expert 7.1 cuyos derechos han sido adquiridos para su utilización.

• Se ha potenciado la actitud investigativa en la formación académica universitaria, de manera que le permita a fututo próximo competir eficazmente e innovar efectivamente en proyectos de investigación.

• Se puede brindar apoyo metodológico operativo a proyectos de investigación existentes, promover el desarrollo de nuevos proyectos y nuevas áreas de investigación.

• Se puede establecer una atmósfera de cooperación con empresas públicas y privadas en general, para compartir mutuos beneficios tales como asesoramiento, desarrollo de proyectos y transferencia de tecnologías.

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INHIBICION DE LA REACCION ALCALI EN AGREGADOS DE ESCORIAS DE ESTAÑO CON ADICION DE PUZOLANA

COORDINADOR: Ing. Angel Ramos Maita

UNIDAD EJECUTORA: Instituto de Ensayo de Materiales - IEM

INTRODUCCION

En la actualidad los residuos representan un problema ambiental y existe la necesidad de buscar una opción para su reutilización y la disposición adecuada de estos para su uso, como una posible alternativa a la degradación ambiental.

La Empesa metalúrgica Vinto - Oruro fundada en la década de los años 70; ha generado residuos de escoria de estaño ocupando un área de 7,7 hectarias. Creando un impacto ambiental.

OBJETIVO GENERAL

Estudiar la influencia de la puzolana natural con superficie especifica máxima, como inhibidor y prevención de la reacción Álcali – Agregado en los residuos de escoria de estaño para utilizar como agregado en hormigones normales, adición de escoria con una fineza mayor al 90% para obtener hormigones de altas prestaciones y obtención de cementos con escoria.

RESUMEN

Para la investigación primeramente se evaluó el comportamiento de los cementos a nivel nacional desde el punto de vista de su capacidad inhibidora frente a la reacción álcali agregado utilizando el método acelerado de la barra de morteros según la NORMA NBRI y ASTM C227. Sumergido en Na 0H a una temperatura de 80°C, durante catorce días. Realizando diariamente las mediciones de expansión que según la norma indica como límite de expansión de 0.1% a los doce días si sobre pasa este valor se consideran Potencialmente Reactivos.

Para el inicio de la investigación se vacío con los cementos a nivel nacional Verificándose que los residuos de escoria de estaño no presentan reactividad frente a los álcalis del cemento siento menor al 0.1% según las normas.

Se puede concluir que los Residuos de Escoria de Estaño enfriados al ambiente y con chorro de agua no son potencialmente reactivos por tanto se puede utilizar como agregado en el hormigón, en hormigones de altas prestaciones como adición con una fineza mayor al 90%, estabilización de suelos, como filler en pavimentos flexibles y cementos con adición.

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APLICACIÓN DE UN MODELO DETERMINÍSTICO PARA LA EVALUACIÓN Y PREDICCIONES DE CALIDAD DEL AIRE

COORDINADOR: Rene Alvarez Apaza, PhD.

CO-COORDINADOR: Ing. Marcelo Gorritty P.


INTRODUCCIÓN

El presente proyecto se basa en la implementación de un sistema numérico de modelado de la calidad del aire para el área urbana de la ciudad de La Paz. Actualmente, la ciudad de La Paz cuenta con una Red de Monitoreo de la Calidad del Aire (Red MoniCA) donde se monitorean algunos gases criterio (O3 y NO2) además de material particulado. Este tipo de sistemas de medición de la contaminación atmosférica, permiten en general realizar la evaluación actual de la concentración presente de estos gases. Sin embargo, no se hace posible el análisis de nuevos escenarios producto ya sea de medidas de gestión municipales, implementación de proyecto de gran escala, actividades antropogénicas en general o efectos regionalesque afecten la calidad del aire.

La calidad del aire a nivel urbano, está relacionada con los diferentes tipos de actividades desarrolladas en un área específica. El tipo de flota vehicular, las características de los combustibles, las operaciones industriales, la densidad de población y muchos otros factores de importancia afectan en la calidad del aire a la se expone la población así como la meteorología prevalente. La capacidad de modelar la calidad del aire, requiere de dos bases importantes: i) la información relativa a las características de las emisiones de contaminantes en el área de estudio y ii) una herramienta de resolución de la cinética química atmosférica que permita modelar las diferentes transformaciones que se producen en la atmosfera a partir de los contaminantes directamente emitidos a ella.

OBJETIVOS

• Instalar y configurar un sistema de computación de alto rendimiento, HPC (High Performance Computing) en el Centro de Modelado y Simulación Numérica del IIDEPROQ.

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• Instalar y configurar el modelo WeatherResearch and ForecastingModel (WRF) y su módulo de química atmosférica (WRF-Chem).

• Desarrollar el Primer Inventario de Emisiones a la Atmósfera para la Ciudad de La Paz con co-participación de la fundación suiza Swisscontact.

• Analizar la influencia de condiciones de altura sobre la formación de ozono en la ciudad de La Paz.

• Generar escenarios de modelación de la calidad del aire para la región.

RESULTADOS

A través del desarrollo del presente proyecto se han obtenido un conjunto de logros que permiten mejorar sustantivamente las capacidades computaciones aplicadas a la investigación en Ingeniería Química y Ambiental principalmente. El IIDEPROQ se ha convertido en el primer instituto de investigación en el área de ingeniería de la UMSA en implementar un sistema de computación de alto rendimiento. Este logro permite contar con una herramienta muy útil en la aplicación de modelos computacionales para la resolución de problemas de alta complejidad en el área de ingeniería, específicamente en este caso, en el área de Ingeniería Química e Ingeniería Ambiental.

Como parte de la consolidación de este sistema de cómputo, se ha conformado el Centro de Modelado y Simulación Numérica (CMSN) en con el soporte adicional del Instituto de Hidraúlica e Hidrología (IHH) de la UMSA.

Como parte de la aplicación de un sistema de cómputo de estas características, se ha seleccionado un problema de interés regional como es la modelación de la calidad del aire y el impacto de actividades antropogénicas. Para esto, se utilizó el modelo WRF-Chem en cual es un modelo de última generación desarrollado por el NCARy otras reconocidas instituciones de investigación de la Estados Unidos. La instalación y configuración del WRF-Chem ha requerido la participación de un experto que ha proporcionado capacitación en la instalación y configuración de la herramienta al personal participante del proyecto. Al mismo tiempo, ha sido posible la configuración de un sistema de cómputo basado en el WRF-Chem para iniciar las pruebas de calibración y validación del modelo.

Con la finalidad de mostrar las aplicaciones de un modelo numérico

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atmosférico de estas características, se han desarrollado corridas y configuraciones iniciales del módulo meteorológico WeatherResearch and ForecastingMode (WRF) para condiciones locales. Posteriormente, se han generado un conjunto de estudios de la química atmosférica en la ciudad de La Paz sobre la formación de ozono, utilizando el pre-procesador químico KPP, el cual ha servido para resolver el complejo conjunto de ecuaciones diferenciales resultante de la dinámica de un mecanismo químico atmosférico complejo.

Como parte complementaria estos estudios, se ha desarrollado por primera vez en Bolivia, el primer Inventario de Emisiones en la Ciudad de La Paz, conjuntamente con la cooperación Suiza a través de la fundación Swisscontact. Esto ha permitido conocer los niveles de impacto en la emisión de contaminantes a la atmósfera de la ciudad de La Paz producto de las actividades industriales, comerciales, residenciales y de transporte.

Finalmente con toda esta información generada, se ha podido desarrollar escenarios de modelación de la calidad del aire para la región de La Paz y El Alto además de analizar la influencia de meteorología sobre la dispersión de contaminantes en estos centros urbanos.

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FORTALECIMIENTO TÉCNICO AL PRODUCTOR TEXTIL DE FIBRA ANDINA. PRIMERA FASE

COORDINADOR: Ing. M.Sc. Oswaldo Fernando Terán Modregón

CO-COORDINADORA: Ing. Paula Mónica Lino Humerez

PARTICIPANTES: Ing. Freddy Gutierrez Barea, Ing. Martin Viscarra, Telmo Chambi Mamani, Jorge Mamani Machaca, Rudy Machicado Osco, Fernando Camacho Paco, Ruben Espinoza Antezana

UNIDAD EJECUTORA: Instituto de Investigación Industrial

El proyecto se realizó en cuatro etapas:

a) Diseño e Implementación del “LABORATORIO TEXTIL UNIVERSITARIO” para FIBRA DE CAMELIDOS. Primera Fase

Con la implementación del Laboratorio Textil Universitario, en una primera instancia se podrán realizar ensayos para determinar la calidad de la fibra de llama como:

• Finura, Longitud de fibra, Humedad, Etc.

Para lo cual la empresa italiana MESDAN Spa ha entregado los equipos y accesorios necesarios.

El laboratorio Textil Universitario, trabajará para poder obtener la Acreditación como Laboratorio y poder de esta forma realizar certificaciones de fibra.

b) Diseño del “Centro de Tecnología Textil” CTT dependiente del Instituto de Investigaciones industriales – UMSA

El Centro de Tecnología Textil CTT, institución creada bajo la tutela del Instituto de Investigaciones Industriales de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Mayor de San Andrés, trabaja en las siguientes áreas:

Área Tecnológica.

Área de Investigación y Desarrollo

Área de Promoción Empresarial

Área de Asesoramiento y asistencia Técnica.

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Área Tecnológica

Uno de los servicios que se brindara es el de certificación de la calidad, para ello se realizaran análisis de la materia prima, de los insumos empleados, y del producto terminado, esto mediante un Laboratorio de análisis especializado en el sector textil.

Área de Investigación y Desarrollo

Ofrecerá un apoyo a la concepción de nuevos diseños (innovación), adaptación e incorporación de nuevas tecnologías (equipo y maquinaria). Al mencionar desarrollo el servicio consiste en brindar un soporte productivo que permita a las económicas generar ahorros en tiempo, capacidad de manufactura (cantidad), mayor calidad y costos reducidos de producción.

Área de Asesoramiento y Asistencia Técnica

Esta área se encargara de brindar un servicio de apoyo y asistencia jurídico para hacer conocer las normas y leyes vigentes en el sector textil, otro servicio será brindar capacitación y asistencia técnica para mejorar las habilidades de la mano de obra en áreas especializadas que permitan procesos de producción, diseño y comercialización más efectivos.

Área de Promoción Empresarial

Su función será el de organizar planes de promoción del sector textil a través de ferias, desfiles, certámenes, foros de moda, brindando un apoyo de marketing y comunicación. Mediante publicaciones propias o través de publicaciones de interés nacional y de otros países. Desarrollo de planes y políticas adecuadas para cada empresa. Modernización de las estructuras empresariales.

c) Diagnóstico Sectorial de la micro y pequeña empresa del departamento de La Paz

Del estudio sectorial, los principales problemas observados durante la investigación están, el mejoramiento de la cría de ganado, mejoramiento de sus procedimientos de acopio y por ultimo encontrar mercados que ofrezcan precios mejores a los actuales.

Estos problemas tienen implicaciones estratégicas importantes en la mejora de la competitividad y el desarrollo que puedan alcanzar los criadores de camélidos, por lo que las labores del centro de tecnología textil y del

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laboratorio textil universitario han sido identificadas por el estudio.

d) Diseño de un “sistema de información tecnológica y comunicación industrial” para la sistematización y difusión sobre requerimientos, normativas, transferencia tecnológica y servicios.

El Sistema de Información y Comunicación Industrial, coadyuvara con el manejo de la información generada al interior de la carrera de Ingeniería Industrial, así como el instituto de investigaciones industriales y la biblioteca especializada.

Se espera que el sistema sea un medio de difusión y divulgación de los logros de la carrera sino también un generador de intercambios tecnológicos y científicos de la carrera con otras carreras y universidades del país y del mundo. Además de su utilidad académica esta sistema también proporcionara la generación de recursos propios por las actividades como la capacitación virtual y la venta de información especializada y técnica que deberá generar el instituto como el brazo Técnico – Científico de la carrera. Por todo lo mencionado anteriormente es prioritaria la implementación de un Sistema de Información y Comunicación Industrial al interior de la carrera puesto que la tecnología avanza día a día.

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APROPIACIÓN DE LA TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA PARA LA PRODUCCIÓN DE BATERÍAS DE LITIO EN

AUTOMÓVILES HÍBRIDOS

COORDINADOR: MSc. Ing. Jorge Garzón Arteaga



El objetivo del presente proyecto es posibilitar la adecuación tecnológica ideal, para la construcción de baterías con ion litio metálico, con el firme propósito de tener una alternativa de energía menos contaminante y proporcionar una alternativa de explotación – aplicación a un recurso natural abundante como es el litio en el Salar de Uyuni.

La principal motivación para emprender este proyecto fue la siguiente:

o Una de las reservas mundiales de litio, más importante del mundo está ubicada en el Salar de Uyuni. El hecho de que el recurso esté pueda explotado con un mayor alcance, obedece a que no se disponen de la tecnología. Si Bolivia se va ha limitar sólo a extraer el metal y no a transformar el recurso, está haciéndoles un generoso regalo a los países industrializados.


Los logros que se han conseguido con el presente proyecto son:

• Encontrar un modelo ideal de batería con litio, a través una forma original de participación de sus componentes principales, en lo que respecta a su investigación y posibilidad de producción en el país.

• Tener un estudio base para la toma de decisiones por parte del Gobierno, con el cual se ha constituido una mesa de trabajo.

• Se ha efectuado un estudio completo y actualizado del aprovechamiento de las baterías de litio en automóviles híbridos, el cual emite recomendaciones técnicas y tecnológicas, para la toma de decisiones en la industrialización del Litio.

• Se ha participado en el primer Foro Internacional de Ciencia y Tecnología para la Industrialización del Litio y otros Recursos Evaporíticos, como

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expositor y disertante nacional constituyendo al grupo investigador en parte de los investigadores y desarrolladores de conocimiento mundial.

• Se ha constituido una mesa de trabajo en el Ministerio de Ciencia y tecnología para discutir y recomendar acciones de industrialización del litio.

• Se ha construido un banco de pruebas para el ensayo de baterías de litio y poder cuantificar el comportamiento de estas en funcionamiento bajo la topografía y altura de La Paz.

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CENTRO DE INNOVACIÓN Y DESARROLLO

EMPRESARIAL (CIDE)

COORDINADOR: Ing. Jorge Marcelo Velasco Tudela

CO-COORDINADOR: Ing. Jorge Torres Obleas

PARTICIPANTES: Ing. Olivia Caetano Chuquimia, Univ. Gonzalo Laime Sarsuri, Univ. Gabriela Selaya Peralta, Univ. Favio Rafael Quispe Alarcón

UNIDAD EJECUTORA: Instituto de Investigación Industrial

INTRODUCCIÓN

El proyecto IDH Centro de Innovación y Desarrollo Empresarial, inicio su ejecución a partir del 15 de septiembre de 2008, con un plazo para su desarrollo de 1 año, el cual fue ampliado hasta noviembre de 2009. El presupuesto asignado al mismo fue de 117,500 Bs. (Ciento diecisiete mil quinientos 00/100 bolivianos), los cuales se emplearon de acuerdo a los objetivos del proyecto.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Desarrollar diversos mecanismos y actividades para la consolidación institucional del Centro de Innovación y Desarrollo Empresarial, al interior del Instituto de Investigaciones Industriales, para ser el promotor de ideas innovadoras y su transformación en empresas para crear una universidad empresarial.


• Desarrollar actividades de fomento de la cultura emprendedora al interior de la UMSA, tales como Campamentos Emprendedores (3), Mañanas Empresariales (2), Talleres de Identificación de Oportunidades (2).

• Establecer un mecanismo de sensibilización y difusión de la cultura emprendedora, como Concursos y Ferias de Ideas Innovadoras y/o de Base Tecnológica “Innova San Andrés”

• Establecer mecanismos para acercar la academia a la empresa y así lograr alianzas estratégicas con instituciones que promueven el desarrollo de la

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cultura emprendedora, cumpliendo el rol de extensión que debe tener la UMSA.

ACTIVIDADES DESARROLLADAS

El proyecto CIDE IDH desarrollo 3 actividades importantes: la 3° versión del Concurso Innova San Andrés, Campamentos emprendedores en municipios y preincubación de estudiantes y ganadores del Innova 2008.

CONCURSO “INNOVA SAN ANDRÉS”

En fecha 27 de agosto de 2009 en el Auditorio de la Carrera de Ingeniería Industrial, se lanzó el Tercer Concurso de Ideas Innovadoras y de Base Tecnológica “Innova San Andrés” con el propósito de promover y premiar el espíritu emprendedor, con un objetivo claro de materializar las ideas, en empresas innovadores y/o de base tecnológica en todas las facultades de la UMSA (carreras e institutos de investigación), de acuerdo a las bases del concurso (Anexo A) en la cual se establecen 3 categorías: Innovadoras, Innovadoras aplicadas a la Amazonía y al área rural del departamento de La Paz y de Base Tecnológica. Hasta el 30 de septiembre se recibieron 64 ideas, compuestas por 167 participantes de los cuales 23 eran docentes. Después de un proceso de evaluación se seleccionó 20 ideas que participaron en la 3° Feria Innova San Andrés que se desarrolló de manera paralela con el 1° Seminario Nacional de Innovación, Tecnología y Emprendimiento, organizado por el CIDE, el DIPGIS y la Fundación Maya, el 20 de octubre en el Hotel Radisson. Un equipo de jurados evaluó las ideas de la feria y selecciono a 14 finalistas, las cuales fueron sometidas a una etapa de sustentación, del cual se definió los 7 ganadores, mismos que se dieron a conocer el 19 de octubre en el Acto de Premiación que se realizó en el Paraninfo Universitario.

GANADORES 3° INNOVA SAN ANDRÉS

IDEA POSICIÓN

Fungicida natural a partir de saponina de quinua real 1º LUGAR BASE TECNOLÓGICA

Modulo AMARU 1 1º LUGAR INNOVADORAS

Introducción del ají de maní envasado al mercado de La Paz y El Alto

2º LUGAR INNOVADORAS

Planta de Recuperacion y Tratamiento de Residuos Sólidos Urbanos

3º LUGAR INNOVADORAS

Biocomercio del Achiote Orhganica Agroindustrial 1º LUGAR INNOVADORAS AMA-ZONÍA

Producción de pellets de la cáscara de almendra como una forma de biocombustible

2º LUGAR INNOVADORAS AMA-ZONÍA

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Altiplano Orgánico SA (Abonos Orgánicos Fermenta-dos)

3º LUGAR INNOVADORAS AMA-ZONÍA

Con esta actividad se ha logrado posicionar y fortalecer el CIDE dentro de la comunidad universitaria como un centro de difusión de la cultura emprendedora y de la creación de iniciativas universitarias mediante la aceptación a convocatorias como ha sido el Concurso Innova Ingeniería por parte de 9 de las 13 facultades de la UMSA, consolidando el Innova San Andrés.

Se han fortalecido las alianzas estratégicas que permiten alcanzar a los eslabones de la cadena de emprendimiento: sensibilización emprendedora mediante el concurso apoyado por los diferentes patrocinadores, el emprendimiento como resultado del concurso y la aceleración que se llevaría adelante con el apoyo del CIDE y de la Incubadora de Empresas NEOEMPRESA.

CAMPAMENTOS EMPRENDEDORES MUNICIPIOS

Entre el 6 y 12 de julio de la presente gestión, el equipo de docentes y estudiantes investigadores desarrollo actividades de sensibilización emprendedora en los municipios de Caranavi y San Buenaventura, dirigido a estudiantes de 3° y 4° de secundaria de las unidades educativas de esas regiones.

Se contó con la participación de aproximadamente 67 asistentes, quienes desarrollaron talleres de creatividad y de innovación, las cuales permitieron sembrar la semilla del emprendimiento para que los participantes puedan generar emprendimientos aprovechando los recursos, generando valor agregado e innovación.

Así mismo se desarrolló un Taller de productores en Caranavi y la 1° feria de Ingeniería en San Buenaventura, contando esta última, con la presencia de las 8 carreras de la Facultad de ingeniería.

PREINCUBACIÓN CIDE

Durante la gestión 2009 se desarrolló 2 cursos de capacitación dirigido a estudiantes de la materia Desarrollo Emprendedor de la carrera de Ingeniería Industrial y 10 componentes de los equipos ganadores del Innova San Andrés 2008.

En el caso de los estudiantes, estos elaboraron 30 planes de negocio, y en el caso de los equipos del concurso se elaboraron 3 planes de negocio.

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RECUPERACION Y REVALORIZACION DE LA ARTESANIA PRODUCIDA POR LOS PUEBLOS ORIGINARIOS DEL

DEPARTAMENTO DE LA PAZ

COORDINADOR: Lic. Hernán Alfredo Calizaya Jimenez

PARTICIPANTE: Ricardo Luque


La investigación y la reconstrucción de los valores culturales y sus prácticas artesanales de las poblaciones de los pueblos originarios, permitirá su revalorización y reconocimiento de parte del mundo moderno, para mejorar las condiciones de vida de los propios productores artesanos. Las metas son la identificación, rescate, cultivo y desarrollo de los diferentes rubros de la riqueza artesanal de las lenguas y culturas andina-amazónicas.

Se indagara las relaciones de género de los pueblos originarios con la producción de artesanías mediante trabajos de gabinete y de campo se investigaran las raíces y los procedimientos de producción de la artesanía originaria identificando los procesos y usos de materia prima e insumos a fin de detectar su potencialidad comercial e incorporación al patrimonio departamental y nacional, debidamente difundido mediante talleres con las comunidades y población en general mediante una memoria técnica que mostrara toda la riqueza cultural del Departamento de La Paz y de esta manera revalorizar lo nuestro.

OBJETIVO GENERAL

Investigar y sistematizar las practicas y procesos productivos de las artesanías originarias, su simbolismo, el valor utilitario desde las perspectivas culturales, lingüísticas y socioeconómicas en los pueblos andino – amazónicos

CONCLUSIONES DEL PROYECTO

En este contexto, las conclusiones a las que podemos llegar como proyecto son las siguientes:

• Se realizo un reporte iconográfico ilustrándose las artesanías en los diferentes rubros que existen y que se muestran en un lenguaje netamente

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artesanal mediante un texto u memoria técnica que se elaboro.

• Se realizo la difusión de esta investigación mediante charlas y presentaciones mediante talleres en los cuales se conto con la presencia de autoridades de la región, artesanos, comunarios y público en general realizándose dinámicas de grupo en las cuales se analizo la falencias y fortalezas que tiene este sector como tal y como mejorar su situación económica y social.

• Se concientizo de alguna manera el rescate y la revalorización de las artesanías de cada región ya que se está perdiéndose a medida que transcurre el tiempo por la falta de interés y la identidad propia de sus habitantes

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