Ingeniería en Energías

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Comparación entre dos tecnologías oceánicas de almacenamiento de energía para un parque eólico offshore en el mar Caribe de Colombia.
(Fundación Universidad de América, 2025-02-12) Cadena Idárraga, Felipe; Fernández Barrero, Nelsón
Esta tesis tiene como objetivo principal comparar el rendimiento de dos tecnologías oceánicas de almacenamiento energético aplicables a un parque eólico offshore en el mar Caribe de Colombia. En primer lugar, se parametrizarán los bloques marítimos designados por el gobierno para la ubicación del parque eólico y su sistema de almacenamiento energético, analizando las condiciones y características de cada bloque. Posteriormente, se calculará la cantidad de energía eólica que puede ser generada en el bloque seleccionado, utilizando datos específicos del área de estudio.
Correlación de imágenes digitales (DIC) para analizar deformaciones, desplazamientos y resistencia al cizallamiento durante procesos de instalación de pilotes abiertos para turbinas eólicas entre procesos de penetración superficial y profunda
(Fundación Universidad de América, 2025-10-29) Villamil Molina, Laura Camila; Lopez Castrillon, William
Las pasantías de investigación realizadas con el grupo de investigación de Ingeniería Costa Afuera y Energética, perteneciente al departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Purdue, se basan en la evaluación y análisis de las deformaciones, desplazamientos y resistencia de cizallamiento en suelos con arenas sueltas y compactas durante la instalación de pilotes abiertos entre procesos de penetración superficial y profundos. Dichos pilotes abiertos, no solo son utilizados en las cimentaciones de edificios sino además en la instalación de turbinas eólicas principalmente costa afuera. La evaluación realizada durante la investigación, se llevó a cabo mediante pruebas experimentales con correlación de imágenes digitales (DIC), variando las condiciones de las arenas en un tanque y analizando el comportamiento de la simulación del suelo con la implementación de los softwares VIC-2D y Tracker. Aquella investigación continua en proceso.
Diseño conceptual de una planta de producción de bioetanol a partir del rastrojo de maíz en el departamento de Cundinamarca
(Fundación Universidad de América, 2022-07-25) Betancourt Basallo, Gabriel David; Romero Romero, Sergio Nicolás; Mendoza Geney, Libardo Enrique
En este proyecto se realizó el diseño conceptual de una planta de producción de bioetanol en el departamento de Cundinamarca a base de residuos agroindustriales, para este caso el rastrojo de maíz. A partir de la bibliografía se determinaron las características de la materia prima usada, tales como su caracterización fisicoquímica y el potencial energético. Para la producción de bioetanol se optó realizar el proceso mediante una reacción de sacarificación y fermentación realizadas en simultáneo para lograr extraer los azúcares aún presentes en el rastrojo de maíz. También se emplearon procesos de pretratamientos como la impregnación de ácido sulfúrico antes de la explosión a vapor para ayudar a esta liberación de azúcares.
Diseño de un sistema de energía solar fotovoltaica descentralizado para cubrir la demanda de energía eléctrica y hacer funcionar filtros para potabilizar agua en una vivienda tipo unifamiliar en el departamento del Chocó.
(Fundación universidad de América, 2022-10-25) Barajas Villarreal, Rubén Santiago; Salcedo Rodríguez, María Sofía; Ochoa Álvarez, Oscar Mauricio
El presente escrito tiene como propósito investigativo argumentar el planteamiento un modelo de sistema de energía solar fotovoltaica que cubra la demanda de energía eléctrica en una vivienda tipo unifamiliar por medio de modelos simulados a partir de la herramienta software pv-sol, para efectos de delimitación se proponen las subregiones en las que se divide el departamento del Choco, por las condiciones geográficas y ambientales de dicho territorio.
Diseño de un sistema de energía solar fotovoltaica para la reducción de costos energéticos en la Fundación CIREC
(Fundación Universidad de América, 2025-08-01) Rodríguez Villamizar, Laura Natalia; Romero, Hernán Mauricio; Aristizábal Echeverry, Valentina
Dentro de la pasantía realizada en la Fundación CIREC, se llevó a cabo un estudio para evaluar la viabilidad técnica y económica de un sistema de energía solar fotovoltaica. El análisis incluyó la revisión del consumo energético actual de la institución, el dimensionamiento teórico del sistema y la estimación de los beneficios en términos de ahorro en costos. Como parte del proceso, se considerarán los requisitos técnicos, normativos y de infraestructura necesarios para la implementación del sistema. Los resultados obtenidos permitirán a la Fundación CIREC contar con información clave para la toma de decisiones respecto a la integración de energía renovable en sus instalaciones, alineando su compromiso con la sostenibilidad y la eficiencia energética.
Diseño de un sistema híbrido de generación de energía eléctrica a partir de energías renovables en la isla de San Andrés
(Fundación Universidad de América, 2024-07-22) Diaz Gutiérrez, Andrés; Ordoñez Barreto, Juan Pablo; Ochoa Álvarez, Oscar Mauricio
El presente estudio fue basado en el diseño de un sistema hibrido de generación de energía eléctrica a partir de fuentes renovables como lo son la energía eólica y de gradiente térmico oceánico para la isla de San Andrés, Colombia. Dentro del cual se determinó el consumo eléctrico de la Isla de San Andrés con los valores obtenidos de la electrificadora de la isla y los datos recopilados del IPSE, donde se cuenta con un valor de energía diario de 36 754 kWh y un consumo total por año en el 2023 de 495 546 kWh. Se caracteriza el recurso eólico y de gradiente térmico oceánico, para el recurso eólico se recopilan datos del Atlas del Viento de Colombia, extrayendo los parámetros de forma y escala, con el fin de construir la distribución de probabilidad de velocidad del viento, para así realizar el análisis de cada una de las velocidades segmentadas en los meses del año, dando como resultado en los meses de octubre y diciembre bajas velocidades del viento y en los meses de marzo, noviembre y febrero altas velocidades del viento.
Evaluación técnica de combustibles sustitutos para la caldera pirotubular ubicada en el CEPIIS (Centro de Procesos e Innovación para la Industria Sostenible) de la Fundación Universidad de América.
(Fundación Universidad de América, 2024-01-29) Narváez Ortiz, Juan Diego
Una caldera pirotubular es un tipo de caldera utilizada para generar grandes cantidades de vapor mediante la transferencia de calor desde el proceso de combustión a través de tubos inmersos en agua. Su diseño se caracteriza por tener tubos de fuego (tubos de humo donde pasa el gas de la combustión) dispuestos dentro de la cámara de combustión. Este tipo de calderas pueden utilizar diferentes tipos de combustible como gas natural, gasóleo, biomasa, carbón, entre otros. En el caso de la caldera pirotubular ubicada en el CEPIIS (Centro de Procesos e Innovación para la Industria Sostenible) utiliza el Diésel, siendo este el más común en este tipo de maquinaria, pero que también es uno de los que más contaminación genera por lo que es necesario buscar nuevas opciones de combustibles líquidos que puedan sustituir o mezclarse de manera eficaz al Diésel sin afectar de manera directa al funcionamiento de la caldera y de esta manera reducir la contaminación generada por la máquina.
Evaluación técnica del potencial de generación de energía eléctrica usando hidroenergía en la zona del chocó con la instalación de PCHs para la empresa Dispac S.A.
(Fundación Universidad de América, 2024-12-17) González Melo, Daniela; Quevedo Moyano, Lina María; Mendoza Hamburger, Juan Manuel; Lopez Castrillon, William
En Colombia, según la Superintendencia de Servicios Públicos las ZNI (zonas no interconectadas) comprenden alrededor del 63% del territorio Nacional, entre resguardos indígenas, comunidades afrodescendientes y parques nacionales. El departamento con mayor número de municipios con ZNI es Chocó con el 28,6% [10]. La evaluación técnica del potencial de generación de energía eléctrica en la zona del Chocó con la instalación de PCHs, surge como una oportunidad para impulsar el desarrollo regional fomentando el acceso a los servicios públicos básicos. DISPAC por su parte es la empresa electrificadora de Quibdó y quiere participar en la iniciativa de las Comunidades Energéticas que busca ampliar la cobertura del servicio de energía eléctrica, a partir de FNCER (fuentes no convencionales de energía renovable). En el presente trabajo se evalúa el potencial de generación de energía eléctrica usando hidroenergía en el municipio de Rio Quito, Chocó.
Modelo de negocio sostenible de generación de energía a partir de fuente solar fotovoltaica para una comunidad energética del municipio de Villanueva La Guajira.
(Fundación Universidad de América, 2025-06-17) Olivella Gómez, Andrés Felipe; Izquierdo Arias, Fernando
Este trabajo desarrolla el diseño técnico y conceptual de un sistema solar fotovoltaico de 105 kW destinado a atender necesidades energéticas en zonas rurales, con un enfoque en sostenibilidad, eficiencia e impacto social. El proyecto plantea una solución integral que combina la generación de energía limpia con la participación activa de mujeres en los procesos de instalación y operación, como parte de una estrategia de inclusión y fortalecimiento. Se expone la caracterización del sitio, análisis de consumo, selección y configuración de los componentes principales (paneles, inversores, cableado, protecciones), diseño de la estructura de soporte, plan de mantenimiento y estimación del ahorro ambiental derivado del uso de energía renovable. Además, se identifican los requerimientos normativos, logísticos y organizacionales para garantizar la viabilidad técnica del sistema.
Simulación CFD para determinar el potencial del recurso eólico en Valledupar, Colombia
(Fundación Universidad de América, 2025-02-08) Florez Silva, Daniel Andres; Tacha Malaver, Santiago; Paz Aranguren, Arnul David
Este trabajo de grado se enfoca en evaluar el potencial de la energía eólica en la ciudad de Valledupar, Colombia, utilizando como parámetro principal la velocidad del viento. Para ello, se emplea el software OpenFOAM-v2406, que permite realizar simulaciones detalladas del comportamiento del viento en la región. La metodología del proyecto combina datos de mapas y atlas de vientos disponibles, junto con estudios de dinámica de fluidos computacional (CFD). Esto permite simular el comportamiento del viento en escalas meso y micro, lo que proporciona información más precisa sobre el recurso eólico local. Al reducir la escala de los datos, el estudio busca ofrecer una representación más fiel de las condiciones del viento en Valledupar, superando las limitaciones de los datos globales que suelen ser interpolados y no reflejan adecuadamente las características locales.
Simulación en Aspen Hysys del proceso de metanación a partir de CO2 capturado en la producción de los hidrocarburos, como una solución para un combustible sostenible
(Fundación Universidad de América, 2025-02-12) Hernández Cuberos, Juan Esteban; Jara Rodríguez, Camilo; Romero Sánchez, Adriangela Chiquinquira
El presente proyecto se centra en la simulación del proceso de metanación del dióxido de carbono (CO2) capturado durante la producción de hidrocarburos para la producción de gas metano (CH4), un combustible sostenible que permite la implementación de procesos de economía circular en la industria del oíl and gas, brindando una solución al venteo y quema de gas metano que es implementado en varias locaciones donde se producen hidrocarburos en el país, en dichas instalaciones, cuando son remotas también se hace uso de plantas de generación eléctrica por Diesel para el suministro de energía, las cuales generan emisiones de dióxido de carbono. Éste fue realizado haciendo uso de Aspen HYSYS, en donde se modelaron diversos escenarios que incluyen tres catalizadores en diferentes condiciones operativas, permitiendo un análisis profundo de su rendimiento en términos de conversión de CO2 y selectividad hacia la formación del CH4.
Sistemas híbridos de energía renovable para atender la demanda de energía de familias campesinas en el norte de Santander
(Fundación Universidad de América, 2025-02-19) Ibarra Ariza, Carlos Alejandro; Lopez Castrillon, William
En este documento se presenta un plan estratégico para evaluar el potencial energético de soluciones híbridas de energías renovables, específicamente energía eólica, hídrica, biomasa y solar, con el objetivo de satisfacer de manera eficiente y sostenible las necesidades energéticas de los emprendimientos de familias campesinas en Mutiscua, Norte de Santander. Para ello, se llevaron a cabo diversas actividades clave. Primero, se caracterizaron los recursos renovables locales, identificando y analizando los recursos solares, eólicos, hídricos y de biomasa disponibles en la región, utilizando datos secundarios y mediciones in situ. Este análisis detallado permitió establecer una base sólida para la evaluación del potencial energético de la zona.
Validación de la línea base energética del EcoCampus de la Universidad de América
(Fundación Universidad de América, 2025-08-08) Ramírez Ramírez, Sebastian Alejandro; Izquierdo Arias, Fernando
Este trabajo de grado tiene como objetivo principal establecer la Línea Base Energética (LBEn) del Eco-campus de la Universidad de América, a partir del análisis del consumo eléctrico y los factores que impactan en el consumo de energía de la institución. Para ello, se recolectaron y organizaron los datos de consumo eléctrico de los últimos tres años (2022–2024), lo que permitió evaluar el comportamiento energético en diferentes periodos académicos y operativos. Como parte del análisis, se caracterizó el perfil de consumo por áreas específicas de la universidad, logrando identificar cuáles son las zonas con mayor demanda energética. Asimismo, se analizaron los porcentajes de participación de los diferentes actores institucionales (estudiantes, docentes, administrativos), información que permitió calcular el consumo per cápita y entender mejor la relación entre ocupación y uso energético. También se desarrolló una matriz DOFA que identifica fortalezas, debilidades, oportunidades y amenazas relacionadas con el uso de la energía en el campus.
Viabilidad técnico financiera de la implementación de un sistema solar fotovoltaico para un estudio en el sector residencial de la ciudad de Ibagué.
(Fundación Universidad de América, 2022-08-12) Pérez Acevedo, Laura Marcela; Verján Ramírez, Sara María; Ochoa Álvarez, Oscar Mauricio
La inclusión de las energías renovables no convencionales en Colombia lleva consigo grandes ventajas para el país, principalmente por la disponibilidad de recursos, la progresiva reducción en los costos de inversión asociados a su aprovechamiento y la evolución de estos en términos de rendimiento y tecnología. Teniendo en cuenta el alto consumo de energía eléctrica en el sector residencial del país y cumpliendo con los objetivos del gobierno en términos de ampliar la canasta energética, el presente proyecto busca estimar la viabilidad de la implementación de la energía solar fotovoltaica en Ibagué, analizando tanto su viabilidad técnica por medio de softwares conocidos en la industria tales como SAM y PVSol, como su viabilidad financiera por medio de las simulaciones y analizando parámetros financieros importantes como el costo nivelado de energía y la tasa interna de retorno.
Vicepresidencia de mercados energéticos bolsa mercantil de Colombia – gestor del mercado del gas natural
(Fundación Universidad de América, 2024-02-12) Agudelo Betancourth, Harol Stiven; Tolosa, Guillermo; Lopez Castrillon, William
El presente trabajo se enfoca en la evaluación de las características técnicas y operativas de la Bolsa de Mercantil de Colombia (BMC) con el objetivo de cumplir con los requerimientos del Gestor Independiente de Datos e información (GIDI) para la centralización y dinamización del mercado de energía eléctrica. La investigación se estructura en torno a tres objetivos específicos y una metodología delineada para alcanzar el objetivo general. En primer lugar, se busca evaluar las metodologías de selección del GIDI aplicadas en entidades internacionales similares mediante una matriz de valoración. Posteriormente, se realiza un análisis de las características técnicas y operativas de la BMC mediante un análisis DOFA, considerando la infraestructura necesaria para gestionar información en tiempo real y la aplicación de la Infraestructura de Medición Avanzada. Este análisis se basa en la información proporcionada por la Vicepresidencia de Mercados Energéticos, la Vicepresidencia de Tecnología y el área de Innovación de la compañía.

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