División de Ingenierías GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN USO RACIONAL DE LA ENERGÍA Y PRESERVACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE

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1 División de Ingenierías GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN USO RACIONAL DE LA ENERGÍA Y PRESERVACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE Introducción Uno de los principales aspectos que se debe considerar en cualquier empresa es el uso racional de la energía. Por los incrementos que se han presentado en el precio de la energía eléctrica y los combustibles y las posibilidades de racionalización que ensombrecen el futuro, las empresas se ven obligadas a buscar soluciones que les permitan permanecer y mejorar sus niveles de productividad a través del aumento de su eficiencia energética. Existen diferentes maneras de enfrentar este problema. Una de ellas es analizar los posibles beneficiarios de estas técnicas de mejoramiento y dividir el entorno en sectores que presenten características comunes, y en cada uno de estos sectores identificar los principales consumidores. Sectores Los diferentes sectores que se pueden identificar son los siguientes: Sector Industrial Forman parte de este sector industrias petroquímicas, transformadoras químicas, metalúrgicas, cementeras. Sus principales características son: - Grandes consumidores de potencia eléctrica. - Grandes consumidores de combustibles fósiles. Sector Servicios Los más importantes representantes de este sector son los hoteles y hospitales que muestran en general las siguientes características: - Alto consuno de energía en iluminación. - Alto consumo de energía en sistemas de acondicionamiento de aire. - Consumo de energía (combustibles) en pequeñas calderas. Ingeniería & Desarrollo. Universidad del Norte. 12: ,

2 Sector Comercial En este sector se pueden clasificar los supermercados y centros comerciales. Las características que los hacen similares son las siguientes: - Grandes volúmenes y áreas involucradas. - Alto consumo de energía en sistemas de acondicionamiento de aire. Estrategia La manera de llevar a cabo el estudio sobre las posibilidades reales de reducción de energía sería la siguiente: Estudio de los equipos que participan en los procesos con el fin de determinar: - Tamaño - Potencia - Tipo de energía utilizada - Cosecha tecnológica Diagnóstico de la eficiencia energética de los procesos. Para esto el grupo cuenta con los siguientes equipos: - Medidor de flujo de ultrasonido - Analizador de gases de combustión - Termo anemómetros - Termo higrómetros Simulación del proceso por medio de software especializado (FIDAP) Esto se llevaría a cabo con el fin de determinar los puntos donde se puede efectuar la recuperación energética para determinar las posibilidades reales de disminución de consumos energéticos. Investigaciones adelantadas 1. Incremento de la productividad y de la competitividad de máquinas inyectoras de plástico mediante el acondicionamiento de la atmósfera de funcionamiento. Resumen. Este proyecto tiene como objeto la disminución del consumo energético en las máquinas inyectoras, así como un incremento en la producción de éstas mediante un control preciso de la temperatura y humedad relativa alrededor de los moldes. Fue aprobado en la modalidad de cofinanciación por el SENA. Laboratorios Rymco S.A. es una empresa que desde su creación ha mantenido un proyección de innovación y desarrollo permanente de sus procesos y busca siempre tener unos niveles de eficiencia que le permitan mantener una presencia importante en los mercados internacionales. El mercado en el cual compite la empresa se caracteriza por una influencia alta de los laboratorios, es decir, empresas multinacionales que tienen en su poder un fracción superior al 60% del mercado latinoamericano. 128 Ingeniería & Desarrollo. Universidad del Norte. 12: , 2002

3 Es importante resaltar que esta investigación se cataloga como un proyecto de innovación y desarrollo tecnológico ya que involucra acciones de investigación en los procesos de inyección de la planta para lograr una mejora porcentual de la capacidad productiva. El indicador más importante del proyecto, y que de alguna forma justifica su realización, es del incremento de la producción de las máquinas inyectoras en un 10%. Esto se traduce en ahorros en costos y a la vez una mejor posición de competencia en términos económicos. De igual manera, los análisis y posibles mejoras que se formulan, además de mejorar la capacidad productiva del proceso, pueden posicionar a la empresa en un lugar muy conveniente en lo que se refiere a las buenas prácticas de manufactura, ya que los sistemas de ventilación y aireación de los recintos serán objeto de un estudio profundo como factores incidentes en la producción de las máquinas. Línea: Acondicionamiento de aire industrial Estado de la investigación: Finalizada Fuente de financiación: SENA Investigadores: Antonio Bula, Lesme Corredor, Ricardo Vásquez 2. Evaluación del desempeño energético, mecánico y ambiental de vehículos dedicados a gas natural en la ciudad de Bogotá. Resumen. Este proyecto fue presentado a la empresa Gas Natural Comprimido S.A y tiene por objeto analizar el comportamiento de motores a gas natural que operan a grandes alturas sobre el nivel del mar. Será desarrollado en conjunto con la Universidad de los Andes, la Universidad de Antioquia y la Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá. Línea: Contaminación por fuentes móviles Estado de la investigación: En evaluación Fuente de financiación: Empresa privada Investigadores: Lesme Corredor 3. Determinación del efecto de la temperatura sobre el atún durante el proceso de descongelamiento, cocción y postenfriamiento. Resumen. Uno de los principales problemas a los que se enfrentan las empresas procesadoras de atún es el desconocimiento de cómo reacciona el producto ante los cambios de temperatura a los que es sometido durante el proceso de descongelamiento, precocido y enfriamiento post cocido. Lo que se conoce con certeza es que existen límites máximos de temperatura a los cuales puede ser sometido para evitar la generación de ciertas sustancias que pueden afectar la salud humana (histamina). SEATECH, empresa líder en el procesamiento de este alimento, busca profundizar su conocimiento sobre el comportamiento del atún cuando se somete a variaciones térmicas, con el fin de mejorar las condiciones de procesamiento, garantizar la salud Ingeniería & Desarrollo. Universidad del Norte. 12: ,

4 humana y mejorar el proceso para aumentar los márgenes de recuperación. Línea: Fenómenos de Transporte aplicados Estado de la investigación: En ejecución Fuente de financiación: COLCIENCIAS Investigadores: Antonio Bula, Néstor Durango, Marco Sanjuán 4. Conversión de un grupo electrógeno diesel a gas natural y aprovechamiento de los gases calientes para el secado de productos. Resumen. Este proyecto busca aprovechar los gases calientes de la combustión de motores de gas para disminuir los costos de producción de energía eléctrica y térmica. Será presentado a las entidades de financiación junto con las empresas Griffin de Colombia, Promigás S.A y Gecolsa Ltda. Línea: Uso racional de Energía Estado de la investigación: En ejecución Fuente de financiación: Empresa privada Investigadores: Antonio Bula, Lesmes Corredor, Iván Almenarez, Adrián Avila 5. Utilización de los gases de escape de las turbinas de gas para la producción de vapor en calderas acuotubulares. Resumen. Con el aprovechamiento de los gases de combustión de las turbinas de gas de mediana potencia se intenta disminuir el consumo de gas natural en instalaciones fabriles que demandan grandes cantidades de vapor en sus procesos. Este proyecto será presentado a COLCIENCIAS para su evaluación junto con la empresa Smurfit Cartón de Colombia S.A. Línea: Uso racional de Energía Estado de la investigación: En preparación Fuente de financiación: Empresa privada Investigadores: Antonio Bula, Lesme Corredor, Iván Almenarez, Adrián Avila 6. Producción combinada de biodiesel a partir de aceite de palma africana y alcoholes carburantes. Resumen. Esta investigación tiene por objeto el desarrollo de una planta piloto para la producción combinada de biodiesel a partir de aceite de palma africana y etanol a partir de la yuca. La propuesta será presentada al Centro de Investigación en Palma de Aceite CENIPALMA y a COLCIENCIAS para conseguir la financiación correspondiente. Línea: Biocombustibles Estado de la investigación: En preparación Fuente de financiación: COLCIENCIAS - CENIPALMA 130 Ingeniería & Desarrollo. Universidad del Norte. 12: , 2002

5 Investigadores: Antonio Bula, Lesme Corredor, Iván Almenarez, Adrián Avila, Lysbeth Lyons, Carlos Peña Otros proyectos Ahorro de energía en sistemas de acondicionamiento de aire La eliminación de humedad en ambientes tropicales se traduce en ahorros hasta del 50% en consumo de energía en equipos acondicionadores de aire. Por tal motivo se requieren análisis de uso de sistemas desecantes en instalaciones de aire acondicionado. Esta línea de investigación ha dado origen a asesorías a OLIMPICA S.A. y PROMIGÁS S.A y se espera que en un futuro próximo los resultados obtenidos le den un giro importante a las ideas preconcebidas acerca del acondicionamiento de aire en entornos cálidos y húmedos. Las curvas de confort que registran otros países no incluyen altas velocidades de aire y elevadas humedades relativas en el recinto acondicionado. Esto obliga a la determinación experimental de curvas propias de zonas caracterizadas por climas tropicales húmedos. La primera etapa está siendo financiada por la Universidad del Norte. Combustibles alternativos El metil éster que se obtiene a partir del aceite vegetal de palma africana ha sido evaluado con éxito en motores diesel estacionarios; se espera que en la segunda fase se utilice en vehículos de transporte público. Simulación del proceso de combustión de mezclas ACPM metil éster de palma africana mediante programas especializados en mecánica computacional de fluidos. Cogeneración Diseño de un compresor de gases calientes a partir de un turbo alimentador diesel. En los procesos industriales se desperdicia gran cantidad de energía en forma de gases calientes, que debido a su baja presión no pueden ser utilizados en la planta. Este proyecto presenta una alternativa para la recuperación de grandes volúmenes de energía. Evaluación de sistemas de refrigeración por absorción. Debido a las grandes ventajas climatológicas y a los incrementos continuos de los energéticos se debe pensar en la utilización de energías limpias y económicas o en la recuperación de calores residuales a nivel industrial. Es una excelente opción el aprovechamiento de los gases de escape ya sea de turbinas de gas o de motores de combustión interna alternativos, en la producción de frío mediante el uso de sistemas de refrigeración por absorción. Ingeniería & Desarrollo. Universidad del Norte. 12: ,

6 Contaminación atmosférica Para lograr una disminución drástica de los niveles de contaminación urbana en las principales ciudades colombianas se debe entrar a considera el uso racional del combustible. Se plantea el desarrollo e implementación de dispositivos electrónicos inteligentes capaces de suprimir la inyección de combustible en condiciones de tráfico urbano.

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