Abstract: This project presents three-dimensional conceptual and numerical flow models of a gascondensate field in the foothills region of the Eastern Llanos Basin in Colombia. The Eastern Llanos Basin has been the subject of diverse studies for hydrocarbon exploitation. Over the past decade, this region has been assessed for its geothermal potential in currently exploited oil & gas fields. A gas-condensate field located in the foothills of the basin represents a promising opportunity to produce geothermal energy. The conceptual and numerical models integrate geological, geophysical, geochemical and well data to enhance the understanding of the geothermal system in a sedimentary environment. The Leapfrog Geothermal model shows that the gas-condensate field presents a structurally complex architecture, where hydrocarbons and water accumulate in an relatively permeable reservoir. Well data exhibit a constant geothermal gradient, indicating conductive heat transfer. Based on geochemical data and hydrological analyses, it is identified that meteoric recharge occurs in the Andean orogenic belt and fluid flows from NW to SE. TOUGH2 numerical simulations are developed to generate a natural state model and geothermal production scenarios, which give an estimation of water extraction in the field. The thermal and hydraulic parameters were extracted from published experimental and well data. In order to simplify this first geotermal model, and reduce the number of parameters, it is assumed that the field is completely saturated with water. The natural state model temperature field is concordant with measured well data and simulated mass flow direction confirm expected patterns. Production scenarios demonstrate that it is possible to extract water at more than 90 °C without termal breakthrough during the 30 years simulation. Thermal power calculations yield two optimistic scenarios with more than 30 MWth of heat production, and a conservative scenario with approximately 6 MWth. The conservative scenario provides a better approach to reality with current water production. Thus, this project presents the basis for further studies on geothermal development in actively exploited hydrocarbon fields.

Abstract: This thesis addresses the numerical optimization of the design and scheduling of a biomethane plant integrated with a reversible solid oxide cell, amongst other technologies, that allow the processing of biogas coming from OFMSW anaerobic digestion as to maximize profitability on a yearly basis under different circumstances. The optimization model is carried out through a mixed integer linear program as to obtain the adequate sizes of the different technologies that compose the integrated energy plant whilst taking advantage of the energy and material stream interactions to reach optimal financial feasibility. The inclusion of a reversible oxide fuel cell allows the system to work in different modes as in Power-to-gas and Gas-to-power, generating interest on to the different services that the system can provide to the gas and electricity grids and most importantly to a future decarbonized energy scenario. Furthermore, inclusion of linear models for an amine scrubbing section for biomethane upgrading, a photovoltaic solar field, gas and heat storage units, a battery energy storage system and a biogas boiler into the MILP is carried out as they are part of the technologies in study for the integrated energy plant. The seasonal variability for gas and electricity prices, part load performances, size effects, weather related data, and technological modelling of components are all part of the challenges to be tackled as to obtain a MILP able to compute accurate, adequate and optimal solutions for the design and scheduling problem whilst subjected to technological, environmental and operational constraints. Resumen: Esta tesis se centra en la optimización numérica del diseño y operación de una planta de biometano integrada con una celda de hidrogeno reversible, entre otras tecnologías, que permiten el procesamiento de biogás proveniente de la digestión anaeróbica de material orgánico con el objetivo de maximizar las ganancias en temporalidad anual ante diferentes circunstancias. El modelo de optimización se lleva a cabo con un algoritmo de programación lineal de entornos mixtos para obtener los tamaños de diseño adecuados de las diferentes tecnologías que componen a la planta integrada de energía mientras se toma ventaja de las interacciones entre cada flujo de energía y/o materia para obtener la mas óptima viabilidad económica. La inclusión de una celda reversible de hidrógeno permite al sistema trabajar en diferentes modos como electricidad a gas o gas a electricidad, generando interés en los distintos servicios que el sistema puede proveer a las redes de gas y electricidad y aun más importante a un futuro escenario mundial de energético descarbonizado. Mas aún, la inclusión de modelos lineales como un sistema de mejora de la calidad del biometano mediante absorción con aminas, un campo de energía solar fotovoltaica, unidades de almacenamiento de gas y calor, un sistema de almacenamiento de energías mediante baterías y una caldera de biogás en el modelo de programación lineal es llevado a cabo pues son parte de las tecnologías en estudio para la planta energética integrada. La variación estacional por los precios de gas y electricidad, desempeño a cargas parciales, efectos de tamaños, data ambiental, y el modelado tecnológico de los componentes son parte de los retos a ser resueltos para poder obtener un MILP capaz de computar precisas, adecuadas y optimas soluciones para el problema de diseño y operación mientras se encuentra sujeto a restricciones tecnológicas, ambientales y operacionales.

Los peatones representan uno de los principales actores y también las principales víctimas en los sistemas de movilidad a nivel mundial. Según cifras de la Corporación Andina de Fomento, el 51% de las víctimas de accidentes de tránsito en el mundo, son peatones. Esto representa impactos económicos, sociales y morales directamente sobre las víctimas, así como sobre su entorno familiar y sobre las ciudades. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud y la Organización Panamericana de la Salud, la reducción de la accidentalidad es una prioridad para el desarrollo de los países. A pesar de su importancia, los peatones y su dinámica no son considerados en la mayoría de estudios y métodos de diseño de sistemas de movilidad. Las normas para el diseño de sistemas de movilidad no consideran los peatones como entes autónomos, sino que presentan ciertos lineamientos únicamente referidos al diseño y dimensionamiento de la infraestructura; las guías para el diseño de sistemas peatonales, no tienen en cuenta su comportamiento, sino que se centran en ciertos componentes estáticos del sistema; los enfoques académicos se centran en el estudio del flujo de peatones en lugares específicos de la ciudad sin considerar sus relaciones con otros puntos u otros elementos del sistema de movilidad; y por último, los planes de movilidad peatonal solo consideran algunos de los componentes del sistema peatonal. Sin embargo, ningún modelo existente se centra en el estudio del comportamiento de los actores del sistema peatonal y de sus comportamientos emergentes. En este proyecto se propone un modelo de inteligencia colectiva que permite estudiar, analizar y explicar el comportamiento de los sistemas de movilidad peatonal considerando la complejidad de los sistemas sociales y consolidando el uso de la simulación. El modelo se construye siguiendo la metodología definida por el grupo de investigación Sistemas Expertos y Simulación (SES) para el análisis de problemas sociales y la metodología de análisis de factores (MicMac) de Michael Godet, robusteciendo las teorías sobre inteligencia colectiva. Se cuenta con un modelo computarizado basado en dinámica de sistemas, como resultado del despliegue del modelo de inteligencia propuesto, así como con una base de conocimiento sobre los sistemas peatonales, que permite verificar su aplicabilidad en un caso de estudio real en la ciudad de Bogotá-Colombia.

Actualmente en el desarrollo de diferentes proyectos de gran magnitud, se hace necesario en el campo de la ingeniería y más específicamente en el área de la Geomática, la automatización de diversos procesos con altos niveles de precisión ya que de esto depende que se modelen todos los factores presentes en la zona de la forma más real posible. En este documento se hace un acercamiento general a tres temas fundamentales a trabajar en un proyecto cuyo objetivo general es evaluar una metodología para la elaboración de modelos digitales del terreno (MDT) introduciendo la teoría de redes neuronales artificiales junto al modelo de correlación por mínimos cuadrados. El desarrollo de MDT's de alta precisión se convierte en un importante insumo cuando se van ejecutar proyectos de mitigación del riesgo por fenómenos naturales, en el ordenamiento territorial, en el comportamiento de cuencas hidrográficas y entre muchas otras áreas en donde conocer la topografía detallada de la zona a gran escala permite vislumbrar ciertas características que sirven de base para los análisis específicos en estas áreas especializadas.

Se presenta una metodología para aplicar calidad de servicio sobre redes ópticas de transporte (OTN), se realizara un análisis de conceptos básicos de las redes OTN y algunas de sus funcionalidades que permiten calidad de servicio en entorno de protección para redes IP. También se presentan simulaciones en la conmutación de paquetes fotónicos y la conmutación de longitud de onda para proporcionar calidad de servicio.

El proyecto será ejecutado por un grupo de dos estudiantes que optan por el título de Especialista en Gerencia, otorgado por la Universidad Externado de Colombia, quienes como producto de su emprendimiento realizaron las correspondientes investigaciones y desarrollaron el proyecto, invirtiendo sus propios recursos, tanto intelectuales como económicos. El concepto del negocio es la creación de una empresa de Servicios de automatización inteligente de viviendas –domótica, en donde se ofrezcan los productos y Servicios necesarios para cubrir la demanda de seguridad, comodidad y tecnificación requerido para los estratos 4, 5 y 6 de la localidad de Suba de la ciudad de Bogotá. Dentro de la oferta comercial se cuenta con 5 líneas de producto que conforman el portafolio general. El servicio incluye la instalación de todos los productos, demostrando su funcionalidad y dando garantía de los mismos. La estrategia comercial está enfocada en la innovación con tecnología de punta, un servicio técnico de alta calidad y respaldo de garantía a un precio razonable que permita crear espacios con seguridad, confort y entretenimiento. Los análisis financieros mostraron que el proyecto es factible ya que después de realizar la operación de cada periodo la liquidez de la compañía es muy buena.

Este artículo examina la participación de mujeres en la enseñanza de la ingeniería en el sur de Brasil. Esta región tiene los mejores cursos de pregrado y de posgrado en ingeniería en el país. Estos cursos son nuevos y se encuentran principalmente en las universidades públicas. Históricamente han sido los cursos de los hombres, pero en ciertas disciplinas, esta realidad ha cambiado recientemente. Este artículo desarrolla un estudio cualitativo y cuantitativo del histórico acerca de las entradas de mujeres en diferentes áreas de la ingeniería en las universidades públicas en los estados sureños de Paraná y de Santa Catarina, Brasil.

La incorporación de tecnologías de información y comunicación en los sistemas de control, supervisión, medida y protección de la infraestructura eléctrica ha generado que el sector energético presente una vulnerabilidad a nivel de seguridad informática, de tal manera que si se dieran ataques cibernéticos podrían afectar el suministro de energía para la comunidad en general. En este trabajo de grado se propone un método para la evaluación de la vulnerabilidad en sistemas de transmisión de energía eléctrica en el ámbito de ciberseguridad. A partir del análisis de la normativa, regulaciones, guías de buenas prácticas y vulnerabilidades relacionadas con la seguridad informática específicamente para la infraestructura eléctrica de Colombia. Con base en los resultados obtenidos en esta investigación se aplicó la metodología desarrollada, para evaluar la ciber vulnerabilidad de una subestación eléctrica de 230kV del sistema de transmisión nacional colombiano, mostrando un diagnóstico del sistema y determinando el grado de exposición de esta. Con la metodología propuesta en esta investigación se podrá tener una guía de evaluación, que fortalecerá las capacidades del sector energético en el ámbito de ciberseguridad y facilitará la ejecución de un diagnóstico en sistemas eléctricos semejantes al estudio de caso presentado.

23 hojas : ilustraciones, fotografías.

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