Catálogo de publicaciones

En la presente Tesis Doctoral se analiza el comportamiento de un reactor de placas paralelas para la producción de hidrógeno a partir del reformado de etanol con vapor de agua. El reactor se diseña para una producción de hidrógeno de 1 kW equivalente. Además, se estudia la integración del sector de producción con el de purificación para obtener una corriente de hidrógeno en las condiciones para alimentar una celda de combustible tipo PEM. Se presentan los resultados de la simulación del reactor de placas paralelas cargado con monolitos catalíticos, tanto para el reformado de etanol como para su combustión. Se demuestra que el acoplamiento térmico de estas reacciones es factible y que se obtienen niveles de rendimiento a hidrógeno que cumplen con los objetivos impuestos. Además, se incorpora la hipótesis de no adiabaticidad en los modelos estudiados y se demuestra que su omisión conduce a resultados no conservativos. Se verifica la generación de un punto caliente en el reactor producto de las diferentes velocidades de generación y consumo de calor de las reacciones involucradas. Se proponen alternativas para la reducción de su magnitud, variando las condiciones de operación de la zona de combustión, sin disminuir el rendimiento de la reacción de reformado. Por otra parte, se estudia disminuir su intensidad distribuyendo la alimentación de combustible en diferentes posiciones axiales a lo largo del reactor. Además, esta alternativa permite incrementar el nivel térmico del reactor, con el fin de alcanzar mayores rendimientos a hidrógeno, sin sobrepasar la temperatura máxima preestablecida. Se reporta el estudio experimental de la reacción de reformado de etanol sobre un catalizador monolítico comercial basado en níquel en las condiciones de reacción necesarias para la operación del reactor de placas paralelas. Se analiza la actividad, selectividad y estabilidad del catalizador. Además, se propone un esquema de reacciones que satisface las observaciones experimentales y se ajustan los parámetros cinéticos de la velocidad de las reacciones involucradas en el sistema. Adicionalmente, el catalizador monolítico se ensayó en un reactor de lecho plano a las condiciones operativas y de diseño utilizadas en las simulaciones del reactor de placas paralelas tanto para el reformado de etanol con vapor de agua como para la combustión catalítica de etanol. Por último, se estudian dos diseños del proceso de producción de hidrógeno ultrapuro a partir de etanol. En estos se integra el concepto de reactores de placas paralelas junto con los demás equipos involucrados y se incorpora la expresión cinética ajustada para cuantificar la reacción de reformado de etanol. El primer sistema presenta menor grado de intensificación, pero establece las bases para demostrar una integración térmica factible. Mediante optimización se obtienen las condiciones de máxima eficiencia que son usadas como base del segundo diseño. Esta nueva versión incorpora al proceso general el reactor con acoplamiento térmico de reacciones y muestra un sistema robusto y con mejores eficiencias térmicas que el primer diseño.

El presente trabajo enfoca el estudio de Reactores Trickle-Bed (RTBs), tendiente a su aplicación al tratamiento de aguas contaminadas. Se examina el efecto de la mojabilidad del relleno y de las características espumantes del líquido sobre las transiciones de régimen de flujo pulsante-reptante en RTBs, analizando simultáneamente la capacidad de herramientas no convencionales para diagnosticar dichas transiciones. Estas se determinan por inspección visual y a partir del análisis de series temporales de fluctuaciones de presión, STFP, en el marco de las teorías estadística convencional, de fractales temporales y de caos. Las STFP se miden en la pared de la columna, empleando aire y soluciones acuosas de un surfactante, como fluidos modelo, y lechos conformados por mezclas de partículas hidrofóbicas e hidrofllicas en diferentes proporciones. Se encuentra que tanto la mojabilidad de las partículas como las características espumantes del líquido influyen sobre las transiciones de flujo en RTBs. Por otra parte, se analizan los efectos de emplear un catalizador hidrofóbico sobre la performance de RTBs, utilizando la oxidación catalítica de etanol como reacción modelo, a partir de ensayos en un equipo escala banco. Se determina la conversión de etanol en el RTB relleno con catalizador hidrofóbico, hidrofílico y mezclas de diferentes proporciones de catalizador hidrofóbico y soporte hidrofllíco inerte. Los resultados se interpretan teniendo en cuenta factores hidrodinámicos y de transporte, mediante el planteo y la resolución de un modelo matemático generalmente aceptado para describir el comportamiento de RTBs. Se encuentra que el empleo de catalizador hidrofóbico, diluido o sin diluir, favorece significativamente la performance de RTBs para oxidaciones catalíticas.

Fil:Marqués, Roberto Oscar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

La presente tesis está organizada de la siguiente manera. El capitulo 2, contiene una breve discusión de los factores que influyen en el mecanismo de disolución del hierro, que es el componente mayoritario del acero, como así también consideraciones generales de los distintos mecanismos de protección, y finalmente una introducción al tema de recubrimientos superficiales protectores, especialmente los que contienen polvo de cinc. El capitulo 3 presenta un detalle de los diferentes métodos de medida utilizados y sus respectivos fundamentos y una descripción de la composición de los sistemas elegidos para su estudio. Luego, en los capítulos 4 a 7 se analizan los resultados obtenidos aplicando diferentes recubrimientos superficiales, variando los ligantes (capitulo 4), la composición de cinc en las formulaciones con un mismo ligante (capitulo 5), la morfología de las partículas de pigmento (capitulo 6), el empleo de polvo de cinc con diferentes espesores en película seca (capitulo 7) por ultimo en el capitulo 8 se estudió la influencia del agregado en el esquema de pintura de una película de terminación “Top coatings” formulada- con resinas alquidicas. La discusión crítica e interpretación mecanística del comportamiento de los diversos sistemas se incorporan en el capitulo 10 y las conclusiones generales se establecen en el capitulo 11.

La mosca del Mediterráneo, Ceratitis capitata, es una de las plagas más perjudiciales, pero como modelo experimental es aún poco conocido. Para erradicarla se aplica la Técnica del Insecto Estéril empleando líneas de sexado genético. Uno de los problemas de estas líneas es la pérdida del ligamiento entre el gen separador y el cromosoma Y, debido a eventos de recombinacíón. El siguiente trabajo se propuso aportar información a través de los cromosomas politénicos para implementar mejoras en la estabilidad de las líneas autosexantes Muestras de distintas poblaciones naturales de Argentina fueron estudiadas en busca de reordenamientos espontáneos que pudieran introducirse en las líneas autosexantes como supresores de la recombinacíón. Se localizó la posición del locus sw empleado como gen separador en las líneas obtenidas en nuestro laboratorio y se estudiaron además 17 nuevas líneas de sexado genético para caracterizar el tipo de reordenamiento producido por la radiación y seleccionar así aquellas con menores probabilidades de recombinacíón. Por último, se realizaron ensayos de Hibridación in situ, ajustando una técnica directa de sondas fluorescentes, tanto para cromosomas politénicos de glándulas salivares como para cromosomas mitóticos. Este trabajo en conjunto, aporta información novedosa que permitirá implementar mejoras en las líneas de sexado genético.

Tesis (Doctora en Ciencias de la Computación)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2019.

En las últimas décadas, diversos estudios en neurociencias cognitivas han mostrado que los procesos cognitivos dependen de la coordinación dinámica de diversas áreas cerebrales que se acoplan de forma flexible a corta y larga distancia. Desde esta perspectiva, el acto cognitivo ya no depende únicamente de un área cerebral específica, sino que requiere de integración a gran escala de un conjunto de regiones cerebrales. La mayor parte de la evidencia neurocientífica en humanos proviene de estudios que utilizan técnicas de resonancia magnética funcional o electromagnéticas que presentan limitaciones en su resolución temporal y espacial, respectivamente. En este contexto, los registros intracraneales invasivos en humanos presentan una oportunidad única para el estudio de la cognición. Esta técnica posee una resolución espacial del orden de los milímetros y temporal del orden de los milisegundos, tiene una de las mejores relaciones señal/ruido en humanos, y permite evaluar modelos neuroanatómicos y dinámicas temporales precisas de procesos cognitivos fundamentales, como la emoción, el juicio moral, o el lenguaje, entre otros. Asimismo, debido a la robustez de la relación señal/ruido de la técnica, es posible realizar estudios a nivel individual con gran precisión temporoespacial. Es por ello que su aporte a las neurociencias es fundamental. La presente Tesis recurre a esta técnica para combinar métodos clásicos de actividad evocada con el estudio de la conectividad cerebral a gran escala y algoritmos de aprendizaje para estudiar el acoplamiento de redes neuronales en procesos cognitivos clave de la vida cotidiana. Se abordan tres estudios basados en registros invasivos en humanos. En el primero, se investigaron los correlatos cerebrales de una tarea que evalúa el reconocimiento de la 3 intención de daño, un elemento decisivo en la cognición moral. Se encontró que el daño intencional induce actividad temprana (< 200 ms) en la amígdala, con modulaciones que discriminan sistemáticamente entre tipos de situaciones: daño intencional, daño no intencional e interacción no dañina (neutral). Además, los análisis de conectividad mostraron una rápida conexión con regiones prefrontales. Los resultados reflejan la relevancia de la amígdala en la codificación rápida de la intención de dañar, una habilidad crítica para la supervivencia y fundamental en la cognición moral. El segundo estudio se basó en una tarea de reconocimiento de emociones en caras y palabras, dos fenómenos centrales en la interacción social cotidiana. Se analizaron series temporales y métodos de conectividad con el uso de aprendizaje de máquinas estadístico para estudiar cómo el desempeño individual se refleja en la actividad neuronal en una muestra de sujetos con perfiles de desempeño contrastivos. Se mostró que los diferentes perfiles de desempeño se vieron reflejados en su conectividad entre regiones. Este trabajo es una contribución al enfoque de diferencias individuales, una tendencia reciente en el ámbito neurocientífico, que se concentra en estudiar la variabilidad del procesamiento neural a nivel individual. Por último, en el tercer estudio, se utilizaron registros intracraneales y electroencefalográficos para evaluar en qué medida la construcción del sentido semántico está asociada con regiones vinculadas con sistemas multimodales (áreas relacionadas con conceptos abstractos que integran diferentes vías sensoriales) y/o mecanismos corporizados (redes sensoriomotoras específicas para cada modalidad perceptual) involucrados a este proceso. A través de análisis clásicos de oscilaciones junto con aprendizaje automático, se estudió la dinámica de la modulación de estímulos lingüísticos relacionados con partes del rostro (sustantivos como ‘nariz’ y ‘boca’), y la interacción entre los sistemas multimodales y corporizados mediante métodos de conectividad. Se mostró por primera vez que estos estímulos rápidamente modulan marcadores tempranos en regiones de procesamiento de caras (regiones corporizadas), con contribuciones de regiones multimodales, lo cual sugiere que el significado lingüístico depende, en parte, de la reactivación de experiencias sensoriales pertinentes. En su conjunto, los tres estudios de la Tesis brindan aportes directos mediante registros invasivos en humanos para la construcción de modelos de neurociencias cognitivas. Finalmente, los métodos implementados en estos y otros trabajos realizados fueron incluidos en un toolbox propio de análisis de datos. Esta herramienta sirve como un repositorio de métodos con el fin de organizar, reutilizar, compartir y capacitar estudiantes e investigadores de un laboratorio. Si bien está construido con las funciones de los análisis presentados aquí, la principal 4 bondad del toolbox es que es fácilmente extensible y cada laboratorio o grupo de trabajo puede probarlo con sus propios métodos de análisis. Así, la presente Tesis brinda aportes en temáticas relevantes de las neurociencias de registros intracraneales a través de estudios en los que se aplicaron metodologías novedosas, como la conectividad y el aprendizaje automático, contribuyendo además a futuros estudios mediante la creación de una herramienta que facilita y potencia la tarea científica.

Cuando un pavimento asfáltico es sometido, durante su etapa de explotación, a una rehabilitación mediante la aplicación de una nueva capa asfáltica superpuesta, elaborada en caliente, es requisito extender sobre éste un riego asfáltico de liga en una dotación dada, lo cual genera una interfase entre las capas. Si al pavimento existente se le realizan, además, operaciones previas de fresado superficial, las texturas resultantes pueden ser variadas y diferentes a la que presentaría si se tratara de una superficie sin fresar; lo cual incide en esa dotación de riego de liga a aplicarse en la interfase. Esto se debe a que, por un lado, al fresar se produce un incremento de superficie en la interfase entre ambas capas, lo que podría llevar a la necesidad de aumentar la dotación del riego de liga a emplearse. Por otro lado, se debe considerar que por causa del fresado se forman surcos paralelos longitudinales, que pueden producir el escurrimiento del riego asfáltico incrementado desde sus cumbres hacia sus valles; lo que podría generar una deposición excesiva en estos últimos. El problema planteado permite observar que es necesario llegar a una solución de compromiso intermedia entre ambas situaciones, que permita alcanzar un comportamiento óptimo. Ese comportamiento óptimo puede lograrse analizando la respuesta mecánica de la interfase ante diversas dotaciones de riego. Se estudia entonces, desde el punto de vista mecánico, cómo debe encararse la situación planteada y cuáles son los parámetros decisorios en análisis. Luego, se procede al diseño de un procedimiento de elaboración de los especímenes en estudio y al desarrollo de la sistemática de ensayo, con su posterior aplicación.

A través del seguimiento de la obra Puerto Pañuelo ubicado en la ciudad de Bariloche, como caso de estudio se ha verificado la falta de planificación, control y capacitación en temas referidos al condicionante climático y topográfico de la región. La falta de estudio en la materia e inclusión en la planificación de Higiene y Seguridad convierte a este instrumento en una herramienta carente de indicaciones específicas, utilizado para todo tipo de obra, ubicada en cualquier zona del país. De tal forma se incrementan los riesgos y costos laborales a los que conlleva una incorrecta planificación. A partir de una auditoria propuesta por el comitente, London Suppy, se detectaron tareas ejecutadas en los meses invernales con caídas considerables en el tiempo de ejecución, debido a la imposibilidad de trabajar bajo inclemencias climáticas, no previstas en el plan de actividades y la reiteración de enfermedades producidas por la falta de equipamiento de protección adecuada. El foco de este estudio se ha centrado en la envolvente arquitectónica por el alto grado de exposición a la intemperie, teniendo en cuenta que los rubros en análisis se ejecutaron a partir de mediados de marzo hasta el mes de julio inclusive. El presente trabajo cuenta con información recogida en la obra durante el periodo comprendido entre abril del 2010 y agosto del 2011, y considerando especialmente la zona donde se implanta, la siguiente información: - Estadísticas de accidentes de trabajo y enfermedades profesionales. - Resultados de la vigilancia de salud a través de mediciones.

En la primera etapa de este trabajo de tesis, se intentó una secuencia sintética convergente hacia un modelo simplificado de saudina. Para ello se desarrolló una ruta de síntesis para preparar las vinil cetonas 72 y 86 partiendo de los monoterpenos Limoneno y Carvona respectivamente. Los intentos de acoplamiento con ácido tetrónico, rindieron únicamente el aducto bicíclico 90 proveniente de 72. Del estudio de la reacción de condensación aldólica de 88 se concluye que, la presencia del grupo metilo vecino a la cetona jugaría un importante rol impidiendo la formación del estado de transición que conduce al producto. Para sustentar esta suposición se preparó una vinil cetona más sencilla, sin el grupo metilo y el estudio con este modelo dio el biciclo 100 que cuidadosamente aislado e identificado confirmó la factibilidad de las reacciones de Michael-Condensación aldólica conteniendo sustituyentes en el carbono beta al grupo carbonilo. Un intermediario más avanzado en funcionalidades fue la β-aminocetona 106, equivalente sintético de la vinil cetona 108 que fue preparada a partir de norbornenona, a través de una reacción retro oxi-eno del alcóxido del compuesto 110. Luego del acoplamiento de la β-amino cetona con ácido [Figuras de los compuestos 72, 86, 88, 100, 110] tetrónico y de una reacción de condensación aldólica se obtuvo la enona 125, compuesto que resulta un intermediario interesante hacia Saudina y o compuestos modelos, pues posee todos los carbonos del esqueleto base y las funcionalidades necesarias para llegar a Saudina. [Figuras de los compuestos 108, 106, 124, 125] En la segunda parte de este trabajo se estudió una aproximación lineal hacia modelos de Saudina. Partiendo de la reacción de alquilación de Birch de la α-tetralona, se preparó la dienona 173, compuesto cuya tendencia a dar reacciones retro fue confirmada por un estudio teórico, y fue necesario, para estabilizar el sistema, funcionalizar uno de los doble enlaces. Se optimizó una ruta sintética estereoselectiva hacia el intermediario 195 y luego se sintetizaron, pasando por los triciclos 201 y 202, el modelo 205 conteniendo el resto de acetal cíclico presente en Saudina 8 [Figuras de los compuestos 173, 195, 201 y 202, 199, 8 R=Furanilo] y un modelo más avanzado conteniendo además el sistema de lactona-acetal 201, que posee una lactona de 7 miembros en lugar de una δ-lactona. Se intentaron diferentes alternativas para lograr la lactona de seis y en esos intentos se obtuvieron los intermediarios claves 238 y [Figuras de los compuestos 208, 207, 238 y 239, 241] 239 que condujeron al cetoácido 241 por una ruptura oxidativa del doble enlace. Sin embargo, la reacción de ciclación de este compuesto no se pudo concretar. Alternativamente se estudió otra ruta de síntesis de un compuesto modelo más funcionalizado que dió lugar a la lactona intermediaria 248 y a los intermediarios 254 y 256. [Figuras de los compuestos 248, 254, 256] Durante el análisis de los datos espectrales de RMN de 13C de una serie de epóxidos obtenidos sobre los sistemas de decalinas utilizadas en este trabajo se pudo establecer una regla empírica que permite asignar inequívocamente la estereoquímica de epóxidos ubicados en la posición 4a-5 de decalinas.