Trabajos finales de grado de la carrera de Ingeniería en Electromecánica IE https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/91 2026-04-09T14:35:00Z 2026-04-09T14:35:00Z Gonzalez Sola, Gaspar Viglietti, Pablo José https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1134 2025-12-17T05:00:10Z 2025-12-10T00:00:00Z

Valorización energética de la cascarilla de café: estudio para su uso en generación eléctrica Gonzalez Sola, Gaspar; Viglietti, Pablo José El crecimiento sostenido de la demanda energética y la dependencia mundial de los combustibles fósiles han provocado un aumento significativo de las emisiones de gases de efecto invernadero, alterando el equilibrio climático del planeta. Frente a esta crisis, la transición hacia una matriz energética más limpia y sostenible se ha convertido en un desafío prioritario a nivel global. En este contexto, las fuentes renovables, y en particular la biomasa, surgen como alternativas viables para diversificar la generación eléctrica y reducir el impacto ambiental. En el presente trabajo se analiza la valorización energética de la cascarilla de café, como parte de un modelo de generación distribuida, que contribuya a la economía circular y al aprovechamiento de residuos industriales. En el estudio se evaluó la viabilidad técnica y económica del aprovechamiento del subproducto generado en el proceso de tostado de café de la planta de Cabrales S.A., ubicada en el Parque Industrial de Mar del Plata. Se revisaron los marcos normativos y tecnológicos relacionados con la transición energética y, a partir de análisis proporcionados por la propia empresa, en conjunto con el INTA, se determinó el potencial de la cascarilla como biomasa combustible. Además, se relevaron los volúmenes de generación y el consumo eléctrico de la planta, lo que permitió cuantificar la disponibilidad de la biomasa, identificar el potencial de generación eléctrica y determinar qué fracción del consumo total podría cubrirse, sirviendo como base para un esquema parcial de autogeneración. Con estos puntos definidos, se continuó con la evaluación de tecnologías y el diseño del sistema de generación eléctrica. Tras comparar distintos métodos, se seleccionó la combustión con un peletizado previo por su alto rendimiento energético y la madurez tecnológica. Sin embargo, se presentó un desafío debido a que la humedad presente en la cascarilla era superior al necesario para un correcto peletizado y una adecuada combustión. En función de lo mencionado, se diseñó un sistema basado en un ciclo Rankine, con un aprovechamiento del calor disponible en la etapa de condensación destinado al secado de la cascarilla, mejorando la eficiencia global del ciclo. Definido el diseño, se realizó la selección y dimensionamiento de los equipos necesarios, para luego realizar una evaluación económica preliminar. Los primeros resultados revelaron que el proyecto, con las condiciones actuales de disponibilidad de biomasa, no resulta rentable, dando un tiempo de repago que excedía en gran medida los horizontes razonables de inversión. Sin embargo, se plantearon escenarios hipotéticos que mejorarían la viabilidad, entre ellos la adquisición de equipos de fabricación nacional y la captación de residuos biomásicos de terceros. Finalmente, era necesario comprobar si el proyecto respondía al objetivo inicial de reducir emisiones mediante la valorización energética de la cascarilla de café. El análisis ambiental mostró que la generación en base a biomasa emite un 82,2% menos de CO2 equivalente por kWh que la compra de energía a la red, lo que confirma su aporte en términos relativos. Sin embargo, la baja escala de la microplanta limita el beneficio absoluto: al cubrir solo una pequeña parte de la demanda eléctrica de la planta, la reducción neta anual alcanza apenas un 2,9%. Esto evidencia que, si bien el esquema es más sostenible, su impacto real depende de ampliar la escala mediante la integración de biomasa externa. De esta manera, se concluye que la cascarilla de café posee un alto potencial para combustión directa y, en comparación con la quema de combustibles fósiles, presenta una reducción considerable de la emisión de GEI. Sin embargo, un sistema de autogeneración de la escala propuesta presenta grandes inconvenientes técnicos y resulta inviable económicamente. La propuesta adquiere mayor sentido en un esquema ampliado de aprovechamiento de biomasa y con el respaldo de incentivos a la producción de equipos nacionales. Finalmente, se plantea la necesidad de continuar con estudios que profundicen en el escalado del sistema, la incorporación de otras fuentes de biomasa y la posibilidad de cogeneración, de modo de avanzar hacia un modelo más competitivo, replicable y alineado con los objetivos globales de sostenibilidad.

2025-12-10T00:00:00Z Ramos Velasco, Julen Mellinas, Joaquín https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1133 2025-12-17T05:00:09Z 2025-12-09T00:00:00Z

Reemplazo de Generadores Diésel por Energía Eléctrica en Vaca Muerta Ramos Velasco, Julen; Mellinas, Joaquín La tesis aborda una problemática central en el desarrollo energético de Vaca Muerta, donde actualmente los equipos de perforación de pozos se alimentan mediante grupos electrógenos diésel, tecnología que presenta elevados costos operativos y un notable impacto ambiental debido a sus emisiones contaminantes. Dado el contexto global y local de transición energética, el trabajo propone analizar la viabilidad técnica, económica y ambiental de reemplazar estos generadores diésel por un sistema de alimentación eléctrica proveniente de la red de media tensión disponible en la zona. Para ello, se estudia en detalle: ●​El comportamiento eléctrico del taladro (potencia, picos de carga, factor de potencia), utilizando mediciones reales aportadas por operadoras de Vaca Muerta.​ Las limitaciones técnicas asociadas a la diferencia entre la red existente (33 kV, 50 Hz) y los requerimientos del taladro (600 V, 60 Hz). ●​El diseño y dimensionamiento de equipos clave para la conversión y transporte de energía: generador sincrónico, motor de inducción, variador de frecuencia, transformador, carretel y cableado de media tensión, además de sus verificaciones mecánicas, eléctricas y estructurales. ●​ La evaluación de tres alternativas tecnológicas posibles para la conversión de energía y su comparación operativa. ●​ Un análisis complementario ambiental, cuantificando la reducción de emisiones respecto del uso de diésel. ●​Un estudio económico, estimando costos de operación, inversiones requeridas y tiempo de recuperación. El trabajo concluye ofreciendo una solución flexible y móvil que permite conectar la red eléctrica a distintos puntos del yacimiento, demostrando que la electrificación del taladro es técnica y económicamente viable, con beneficios ambientales significativos. “Argentina posee uno de los recursos de petróleo y gas no convencionales más importantes del mundo. Es muy probable que una proporción destacada de estos recursos se reclasifiquen en reservas, convirtiendo a nuestro país en un significativo productor y eventual exportador de petróleo y gas de reservorios no convencionales. Los hidrocarburos ‘convencionales’, que se han explotado tradicionalmente desde hace más de un siglo, son exactamente los mismos que los llamados no convencionales. La principal diferencia es la forma en que se encuentran almacenados, tanto el gas como el petróleo.” (Skalany, 2018, p.4 )

2025-12-09T00:00:00Z Civetta Martinez, Rodrigo https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1107 2025-09-25T05:00:11Z 2025-09-19T00:00:00Z

Diseño de un dispositivo para la realización de ensayos cuasi-estáticos, en muestras de pequeñas dimensiones Civetta Martinez, Rodrigo El objetivo principal del trabajo es el desarrollo del diseño conceptual de un equipo para hacer ensayos de tracción sobre probetas de pequeñas dimensiones, en condiciones de laboratorio, y que permita observaciones en el microscopio óptico in-situ. Este objetivo se enmarca en algunas de las líneas de investigación del área metalurgia, tendientes a entender la relación microestructura/mecanismos de daño/propiedades de aleaciones ferrosas de alta resistencia. Las actividades y los principales resultados del trabajo se agrupan en cuatro capítulos: En el CAPÍTULO 1, Se presenta el diseño global del dispositivo como así también cada uno de los diferentes subsistemas que componen el mismo. Se identifican diferentes características y restricciones del problema, y se especifican los requerimientos mínimos. Luego, se plantea un esquema general del diseño del equipo, el cual cuenta con tres subsistemas claramente diferenciados, el subsistema mecánico (sistema de transmisión y actuador), el subsistema sensor (sensor de carga y sensor de desplazamiento) y el subsistema de adquisición y control (controlador, adquisición de datos). Como resultado, se identifica y seleccionan los diferentes componentes de los subsistemas que forman parte del diseño general del equipo, considerando las restricciones de diseño y presupuestarias impuestas. En el CAPÍTULO 2, se comienza a trabajar con el desarrollo específico del subsistema mecánico. Se presenta el detalle de cada uno de los componentes de este subsistema. Se desarrolla el cálculo y diseño del tornillo de movimiento, del sistema de reducción, sistema de transmisión de movimiento entre los tornillos propuestos, estructura, marcos y mordazas, etc. A su vez, se desarrollan los cálculos necesarios para verificar su correcto funcionamiento y montaje, como así también verificar la integridad de los componentes ante los esfuerzos máximos de diseño. En el CAPÍTULO 3, se aborda la descripción del sistema sensor y la adecuación de las correspondientes señales. Se diseñó un marco adecuado para poder fijar la celda de carga, garantizando mediciones precisas y confiables, y, que, a su vez, cuente con un sector roscado, que permita la trasmisión de movimiento del tornillo. Además, se realizó el acondicionamiento de la señal mediante la amplificación de la misma utilizando un AD620 y la conversión analógica a digital mediante un AD1115. Esto permite la lectura de los datos de la celda de carga a través de una placa Arduino en sus entradas digitales. En relación con el sensor de fibra óptica tipo Y, se desarrollaron los circuitos de emisión y recepción de luz. Se utilizó un LED de alta potencia de color rojo para la emisión de luz y se empleó un sensor OPT para la recepción de la señal óptica. En el CAPÍTULO 4, se presenta el subsistema de adquisición y control. Se abordan los algoritmos de control aplicables al motor paso a paso, así como el proceso de adquisición y almacenamiento de los valores obtenidos por los sensores de fuerza y desplazamiento. Se presenta el desarrollo de una interfaz que permite la visualización procesada de los datos adquiridos por los sensores, junto con el control de algunas de las variables que se pueden establecer del ensayo. En el CAPÍTULO 5 se presenta un análisis económico del costo asociado a la fabricación del equipo propuesto. En el CAPÍTULO 6 se enuncian las conclusiones generales del trabajo, en el CAPÍTULO 7 se mencionan posibles trabajos futuros, mientras que en el CAPÍTULO 8 se presenta el listado de referencias utilizadas a lo largo del trabajo.

2025-09-19T00:00:00Z Moya, Matías https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1074 2025-09-03T14:23:24Z 2025-07-04T00:00:00Z

Diseño de una red fotovoltaica para alimentar un sistema de riego en usuarios rurales Moya, Matías El presente proyecto tiene como objetivo el diseño de una red de generación de energía renovable solar destinada a abastecer un sistema de riego para el cultivo de papa en la zona de Balcarce, provincia de Buenos Aires. Se lleva a cabo un análisis comparativo entre tres configuraciones posibles: un sistema fotovoltaico off-grid con baterías, un sistema off-grid sin baterías y un sistema conectado a la red eléctrica. La comparación contempla criterios técnicos, económicos y ambientales, con el fin de determinar la alternativa más viable para aplicaciones agrícolas en zonas rurales. Además, se analizan las ventajas y limitaciones de cada sistema en términos de continuidad del servicio, costos de inversión, mantenimiento y sostenibilidad.

2025-07-04T00:00:00Z