Revista Ingenierías Universidad de Medellín

Prospects of biofuels in Colombia

Colombia se está iniciando en bioenergía y necesita de políticas e infraestructura para la producción de biocombustibles. En los últimos años, los biocombustibles vienen avanzando apoyados por la adopción de decretos de ley que permiten la introducción de biocombustibles, mezclados, en primera instancia, con combustibles fósiles como la gasolina y el diésel. Este artículo de ''revisión de tema'' presenta el comienzo y desarrollo de los biocombustibles en Colombia y la situación actual de la producción, las empresas y las entidades que lideran este proyecto, con el fin de adoptar una fuente de energía renovable y sostenible. En el análisis de este tema sobre biocombustibles en Colombia se apunta un claro comienzo a la independencia de combustibles fósiles, con la premisa de una matriz energética sostenible que asegure el crecimiento de la industria, el desarrollo social y la preservación del ambiente. Por otro lado, se observa la tendencia mundial a la adopción de biocombustibles principalmente en países dependientes del petróleo, siendo los suramericanos como Brasil, Colombia y Argentina los abanderados en estas propuestas. Colombia presenta, a su vez, recursos en este ámbito en disponibilidad de tierras, mano de obra, políticas internas de consumo y producción, que coexisten con dificultades en desigualdad social, conflictos internos, monopolios y trabas políticas que podrían impedir inversión privada y extranjera.

Colombia is beginning in bioenergy and requires policies and infrastructure for the production of biofuels. In recent years, biofuels come forward supported by the adoption of law decrees that allow the introduction of biofuels, at first mixed with fossil fuels such as gasoline and diésel instance. This article ''Topic Review'' presents the beginning and development of biofuels in Colombia, as well as the current production situation, companies and organizations leading this project, in order to adopt a renewable and sustainable energy. In analyzing this issue on biofuels in Colombia a clear beginning to the independence of fossil fuels, with the premise of a sustainable energy matrix to ensure industry growth, social development and environmental protection is noted. On the other hand the trend is observed worldwide to adopting biofuels mainly oil-dependent countries, with South American countries like Brazil, Colombia and Argentina the champions in these proposals. Colombia in turn presented in this field of biofuels available land resources, labor, internal consumption and production policies; but with the existence of difficulties in social inequality, internal conflicts, monopolies and political barriers that could prevent private and foreign investment.

Science to life or on productivity in the Ayapel's swamp and its Praccis

La estrategia didáctica praccis busca traducir dialógicamente algo extraño en el mundo de las ciencias, en algo cercano o quizá propio, en el mundo de la vida. Lo científico, lo extraño son los resultados de la investigación sobre la productividad en la ciénaga de Ayapel, Colombia, que es mediado por la estrategia didáctica praccis, para facilitar la circulación del conocimiento. Esta investigación está configurada en cuatro partes: una primera, que expone rigurosamente cómo es la productividad en la ciénaga de Ayapel; una segunda, donde se describen los postulados de la estrategia praccis; una tercera, donde se explica cómo se construye la estrategia didáctica con los conocimientos sobre la productividad de la ciénaga, y una cuarta, donde se muestra cómo se aplicó la estrategia que dio como el resultado la aceptación entre los pobladores de Ayapel, del establecimiento de la relación entre los campos semánticos y los eslabones de la estrategia praccis.

The praccis teaching's strategy looks for, to translate dialogically, something strange, something from the world of science, into an approaching or perhaps something of his self, in the world of life. The scientist facts in this case, the strange thing, are the results of research on productivity in Ayapel's swamp, Colombia, which is mediated by the praccis teaching strategy, in order to come closer to the people, who live in the same location, to facilitate the movement of knowledge. This research is made up of four parts: a first rigorously exposition of how productivity in Ayapel's swamp is; a second which describes the praccis strategy; third which explains how to build the teaching strategy with knowledge from the marsh productivity and fourth, showing how the strategy was implemented and the results were that the semantic fields and their relationship with the links of the strategy praccis were attractive to residents of Ayapel. Key words: productivity, Ayapel's swamp, praccis, hermeneutics and circulation of knowledge teaching strategy.

The importance of the rebound effect in designing environmental policy

En este artículo de reflexión, se analiza el diseño actual de las políticas ambientales en Colombia, las cuales se han centrado principalmente en el aprovechamiento de los recursos naturales como fuentes de materiales y energía para generar crecimiento económico. En este sentido, es evidente que la preocupación colectiva por el manejo de la oferta ambiental, como base para el desarrollo sostenible establecido en la Constitución, no ha logrado implementarse de forma efectiva, principalmente por el enfoque reactivo y coercitivo de las políticas y normativas vigentes, aunadas a un escaso fomento para la transformación del estilo de vida consumista nacional, situación que ha generado un efecto rebote incrementando los niveles de uso y consumo de los recursos naturales (especialmente de los denominados no renovables) y limitado la eficiencia energética; por ejemplo, esto puede observarse en el sector minero-energético nacional. Considerando que existe una preocupación global por la sostenibilidad, es necesario que el diseño de las políticas ambientales nacionales se aleje del optimismo económico y tecnológico del modelo económico vigente e incorpore, de forma cierta en sus políticas, estrategias que permitan equilibrar las relaciones de oferta y demanda de los servicios ambientales que sustentan el desarrollo nacional, alentando, al tiempo, el consumo responsable de la población colombiana, además de atender las iniciativas comunitarias de regulación e inclusión social en el manejo de los bienes y servicios ambientales para generar procesos de sostenibilidad fuerte.

This reflective article considers the design of environmental policies in Colombia, which has focused on the use of natural resources as pool of materials and energy to generate economic growth. In this sense, it becomes clear that collective concern for environmental supply management as cornerstone for sustainable development established in the political constitution, has failed mainly by the reagent and coercive approach to policies and regulations coupled with little promotion for the transformation of national consumer life style, this has generated a rebound effect increasing use and consumption of natural resources (especially non-renewable) limiting energy efficiency; for example, this can be seen in the national mining and energy sector. Whereas there is a global concern for sustainability, it is necessary that the design of national environmental policies away from the economic and technological optimism of the current economic model and certainly incorporate in their political the strategies that balance the relationships between supply and demand of environmental services that support national development, while encouraging the responsible consumption in the Colombian population, in addition to include the community initiatives on regulation and social inclusion in the management of environmental goods and services to generate strong sustainability processes.

Effect of adding biosolids (dry) to a ceramic paste on mechanical strength of bricks

Se adicionó biosólido como componente de una pasta cerámica para la fabricación de ladrillos. Se caracterizaron las materias primas (arcilla y biosólido) en cuanto a composición química, fases mineralógicas, comportamiento térmico y características físicas. Se fabricaron ladrillos con hasta un 15% de inclusión de biosólido en estado seco, de dimensiones estándar según Norma Técnica Colombiana (NTC) 296 y cocidos a temperaturas de 950 °C, 1000 °C y 1050 °C. Se realizaron pruebas de resistencia a la compresión bajo los lineamientos de la NTC 4017, con el fin de evaluar el efecto que sobre esta propiedad tiene la cantidad porcentual de adición del biosólido. Desde el punto de vista ambiental se evaluó la inocuidad de los metales presentes en el biosólido, desarrollando la prueba Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) en ladrillos fabricados con adición del residuo.

Sewage sludge was added as part of ceramic slurry for making bricks. Raw materials (clay and sludge) were characterized in terms of chemical composition, mineralogical phases, thermal behavior and physical characteristics. Test tiles with up to 15% inclusion of sludge in the dry state of standard dimensions according Norma Técnica Colombiana (NTC) 296 and calcined at temperatures of 950 °C, 1000 °C and 1050 °C. In accord of the NTC 4017, compression resistance test, were performed in order to evaluate the effect on this property has the percentage amount of addition of the sludge. From environmental point of view, the safety of metals in sludge was evaluated by developing the Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) test bricks made with the addition of the residue.

Evaluation of mechanical properties of composite materials made from recycled fly ash and polymers

En el presente artículo se evalúan las propiedades mecánicas de los materiales compuestos basados en cenizas volantes de carbón de la central termoeléctrica de Termozipa combinadas con los película extensible (Stretch film), polietilenos de baja densidad lineal de pos-consumo y polímero termoplástico parcialmente cristalino pos- industrial. Se obtuvieron mezclas variando el contenido de cenizas volantes de 0 a 50 % en peso en cada uno de los tres materiales poliméricos, dentro de una máquina mezcladora tipo Brabender. Las propiedades mecánicas evaluadas fueron: resistencia a la tracción, dureza Shore D, y absorción de energía. Los resultados obtenidos indican que en todos los casos a medida que se agrega ceniza volante las propiedades mecánicas aumentan.

In this article evaluates the mechanical properties of composite materials based on fly ash and Coal-fired power plants Termozipa combined with the stretch film (stretch film), linear low density polyethylene post-consumer and partially thermoplastic polymer, crystalline Industrial post. Mixtures were obtained by varying the content of fly ash, 0 to 50 % by weight in each of the three polymeric materials, within a machine type Brabender mixer. The mechanical properties evaluated were: tensile strength, Shore D hardness, and energy absorption, the results obtained indicate that in all cases, as fly ash is added, the mechanical properties increase.

Analysis of safety perception on pedestrian bridges: a hybrid modelling approach

Este artículo de investigación científica y tecnológica estudia la percepción de seguridad en el uso de puentes peatonales, empleando un enfoque sustentado en dos campos principales: el microeconómico y el psicológico. El trabajo hace la estimación simultánea de un modelo híbrido de elección y variables latentes con datos de una encuesta de preferencias declaradas, encontrando mejor ajuste que un modelo mixto de referencia, lo que indica que la percepción de seguridad determina el comportamiento de los peatones cuando se enfrentan a la decisión de usar o no un puente peatonal. Se encontró que el sexo, la edad y el nivel de estudios son atributos que inciden en la percepción de seguridad. El modelo calibrado sugiere varias estrategias para aumentar el uso de puentes peatonales que son discutidas, encontrando que el uso de barreras ocasiona una pérdida de utilidad, en los peatones, que debería ser estudiada como extensión del presente trabajo.

This article of scientific and technological research studies safety perception on pedestrian bridges, through an approach based on two main areas: the microeconomic and psychological. This paper estimates simultaneously a hybrid model of choice and latent variables, with data from a stated preference survey, finding that this model fits better than a mixed logit reference model, which indicates that safety perception determines the behaviour of pedestrians when faced with the decision to use or not a pedestrian bridge. It was found that gender, age and educational level are attributes that affect safety perception. The calibrated model suggests several strategies to increase the use of pedestrian bridges, which are discussed, finding that the use of pedestrian barriers causes a loss of utility that should be studied as an extension of this work.

Optimal portfolio selection model using Black-Litterman analysis

Dentro de las diversas teorías financieras que se enfocan en la asignación óptima de recursos en un portafolio de inversión, la propuesta de Black-Litterman es la única que incorpora las expectativas futuras que tienen los inversionistas sobre los activos en los cuales destinarán sus recursos. En este trabajo se presenta la propuesta de Black-Litterman como una herramienta para mejorar la selección óptima de portafolios y como un insumo que mejora la estructuración de portafolios a través del modelo clásico propuesto por Markowitz. Además de la presentación teórica del modelo de Black-Litterman, se realiza un análisis de caso estructurando un portafolio óptimo sobre el índice COLCAP del mercado de valores colombiano. Además de permitir incorporar las visiones de los inversionistas, los resultados obtenidos mediante Black-Litterman ayudan a crear mejores portafolios de inversión a través del modelo de Markowitz, tanto en maximización de rendimientos como de minimización de varianza.

Among the several financial theories related with the optimal portfolio selection, Black-Litterman proposal is the only one that considers the future expectation of investors over the assets that are being considered in the portfolio allocation problem. This works presents the Black-Litterman portfolio proposal as a tool that improves the optimal portfolio selection and also shows how the results obtained with this model could be used as an input to the classical Markowitz portfolio selection model. Besides the theorical presentation of the Black-Litterman portfolio model, a portfolio analysis over the COLCAP index in the Colombian Capital Market is presented, in this case the expectations of investors are taking into account and the results obtained from the Black-Litterman model are used to improve an optimal portfolio that consider the previous expectations under the Markowitz portfolio selection model, either under minimum variance and maximum return optimization.

Methodological proposal for systems and electricity markets management processes renewal: the Colombian case

El mercado eléctrico ha evolucionado en Colombia desde 1995, fortaleciéndose institucionalmente, dinamizando su desarrollo, y enfrentando grandes desafíos. Los sistemas de administración, que soportan el funcionamiento del mercado, han evolucionado a la par, aunque algunos se encuentran aislados entre sí o han sido desarrollados en plataformas diferentes, lo que dificulta la sostenibilidad y el mantenimiento, y reducen la facilidad de incorporar cambios. Al referenciarse con otros mercados en el mundo, se observa gran dinámica en la incorporación de tecnologías en información y comunicaciones, avances regulatorios o requerimientos de clientes. Se requiere una renovación tecnológica que conserve el conocimiento adquirido, y permita incorporar fácilmente las tendencias del mercado. Este artículo presenta los resultados de la propuesta metodológica para la renovación tecnológica enmarcada en el proyecto Colciencias CNBT 833559938649 de investigación tecnológica, Sistema para la administración del mercado de energía eléctrica en Colombia, Fase I.

The electricity market has been developed in Colombia since 1995, has strengthened institutionally, its development has been dynamic, and also has solved different difficulties. Management systems, that support the market administration, have evolved following this development, however some of these are isolated from each other, or have been developed on different platforms making it difficult to ensure sustainability, maintenance and to incorporate changes. As referenced with other markets in the world, great dynamics is observed in incorporating information and communication technologies, regulatory developments or customer requirements. A technological renovation that preserves the acquired knowledge is required, and that allows easily incorporate the development trends of the market. This article presents the results of the proposed methodology for technological renovation framed in Colciencias CNBT 833559938649 technological research project, in management system for electric power market in Colombia, Phase I.

Assessment of the transfer from the power sector. The study case of San Carlos and East Antioquia

Este artículo presenta los resultados obtenidos en la investigación hecha en los municipios del oriente de Antioquia, en particular en San Carlos, sobre las transferencias que el sector eléctrico les entregó durante los años comprendidos entre 2000 y 2012, en razón del aprovechamiento extensivo de los recursos naturales de la región (aguas y tierras) que las empresas generadoras de energía hacen en las regiones con asentamientos hidroeléctricos. Como conclusión, se observó una inequidad compensatoria en los municipios estudiados, dado que el criterio que ha primado para la entrega de las transferencias es la ''capacidad instalada'' y el criterio de ''cuenca'' por encima del criterio de ''embalse''. Este último criterio se vincula más estrechamente con el consumo de tierras, y es el elemento más visible del aporte del capital natural de los municipios en los asentamientos hidroeléctricos.

This paper present the result obtained in the research related the eastern municipalities of Antioquia with special focus in the municipality of San Carlos about the transfer of the power sector delivered to them during the years between 2000-20012, for concept to the intensive use of natural resources of the region (water and earth) that the power company make in the regions with hydropower settlements. In conclusions, we observed a compensatory inequality in the municipalities studied due the criterion for delivering predominates transfers is the installed capacity and the watershed criterion above the reservoir criterion which is more closely related to the consumption of land, and is the most visible contribution of natural capital of the municipalities in hydroelectric settlements element.

Inventory control model for economic order in food marketer

En el estudio que originó este artículo se elaboró una propuesta de mejora del sistema de inventarios para una comercializadora de alimentos en la ciudad de Santa Marta, a fin de lograr una reducción en los costos de inventario y un incremento en el beneficio económico de la organización, mediante la planificación y control de las compras y ventas de los productos. El proceso aplicado consiste en la clasificación de los productos manejados por la empresa con el método ABC, de acuerdo con la importancia de cada producto en el total de ventas de la distribuidora; posteriormente se aplicó el modelo de Cantidad Económica de Pedido -EOQ-, con el fin de sistematizar los conteos periódicos en los productos guardados en bodega, establecer los registros de las ventas realizadas, determinar la cantidad óptima de pedidos y el momento justo en el cual se debe pedir mercancía a los proveedores y las cantidades mínimas de reorden.

In this study a proposal to improve the inventory system for a distributor of food in the city of Santa Marta is made, in order to achieve a reduction in inventory costs and increased economic benefit of the organization, through planning and control of purchases and sales of products. The process used is the classification of the products handled by the company with the ABC method according to importance of each product in the total sales of the distributor; then the model of Economic Order Quantity applies - CEP the right time, in order to systematize the newspapers counts on products stored in the warehouse, establishing records of sales, determine the optimum amount of orders, in which to order merchandise suppliers and minimum reorder quantities.

Airport infrastructures: forms of ownership and the relationship with efficiency

El transporte aéreo es un sector caracterizado por ser uno de los de más rápido crecimiento en la economía mundial. Este aumento explosivo constituye un desafío para los aeropuertos en términos de desarrollo de la capacidad y la gestión. La conversión hacia la comercialización y privatización de la infraestructura aeroportuaria ha seguido los procesos de desregulación y privatización de las aerolíneas, aunque con un importante retraso. Entre los motivos que han conducido a estos procesos se encuentra la necesidad de mejorar su eficiencia para enfrentar una industria aeronáutica altamente competitiva. Este artículo de reflexión tiene como punto de partida la idea, generalmente aceptada, de que la privatización como modelo de propiedad o gestión está asociada con una mayor productividad. Los trabajos de referencia abordados hacen mención a aquellos cuyo análisis de la eficiencia es hecho a través de la técnica DEA por ser una de las más consolidadas y aceptadas en la literatura.

Air transport has been characterized for being one of the fastest growing sectors. This significant growth is a challenge for airport infrastructures in terms of capacity and management. The shift to commercialization and privatization of airports has followed the same path of the deregulation and privatization of airlines, but with certain delayed. One of the common reasons for these new processes is the improvement in efficiency levels in order to face a highly competitive industry. This reflection paper focuses on a generalized idea that considers the form of a firm ownership and its management model is positively associated to high levels of productivity. Studies addressed in the present paper are limited to those papers considering DEA as the technique of efficiency analysis for being one of the most accepted in the academic literature.

Improvement of software process estimation. Applied case of software area in Barranquilla

El presente artículo es resultado de la investigación: ''Diseño de un modelo para mejorar los procesos de estimación de costos para las empresas desarrolladoras de software''. Se presenta una revisión de la literatura con el fin de identificar tendencias y métodos para realizar estimaciones de costos de software más exactas. Por medio del método predictivo Delphi, expertos pertenecientes al sector de software de Barranquilla en Colombia, clasificaron y valoraron según la probabilidad de ocurrencia cinco escenarios realistas de estimaciones. Se diseñó un experimento completamente aleatorio cuyos resultados apuntaron a dos escenarios estadísticamente similares de manera cualitativa, con lo que se construyó un modelo de análisis basado en tres agentes: metodología, capacidad del equipo de trabajo y productos tecnológicos; cada uno con tres categorías de cumplimiento para lograr estimaciones más precisas.

The present paper is the result of the following investigation: ''Design of a model to improve the cost estimation processes for software developing companies''. It is presented a revision of the literature at an international level for identifying tendencies and methods for more accurate software cost estimations. Trough the Delphi predictive method, a group of experts in the field of software development in Barranquilla qualified and assessed from the probability of occurrence five realistic estimation scenarios. A completely random experiment was designed whose results point to two scenarios statistically similar in a cualitative manner, from that a three agents model was built: Metodology, capacity of the work team and technological products; each of those with three categories of fulfilment to achieve more precise estimations.

Manufacturing process improvement using the Kanban

Este artículo presenta la aplicación de la metodología Kanban y el análisis del efecto que puede generar en una empresa de fabricación de transformadores de distribución. Mediante la aplicación de la metodología propuesta es posible mejorar la programación de la producción, con el objetivo de reducir la cantidad de producto en proceso que no es utilizado, de forma que se reduzca el inventario. Para analizar el efecto de aplicar la metodología Kanban en la empresa, se utilizo la técnica de simulación, para lo cual se modelizan el proceso actual y el propuesto con las reglas de dicha metodología. A partir de los resultados que arrojan dichas modelizaciones, se observa que existe un mejoramiento en las líneas de producción cuando se utiliza la metodología Kanban.

This paper presents the application of the Kanban methodology and analysis of the effect that this can generate in a manufacturing of distribution transformers. By applying the proposed methodology can be improved production scheduling, with the aim of reducing the amount of product in process is not used, so that inventory is reduced. To analyze the effect of applying the Kanban methodology in the company, the simulation technique was used, for which the current process and proposed to the rules of the Kanban methodology is modeled. From these results that yield modeling, it shows that there is an improvement in production lines where kanban methodology is used.

Colombian experience in power transformers core repair

Este artículo presenta el reporte de caso sobre fallas presentadas en el núcleo de transformadores de potencia y algunas experiencias técnicas y metodológicas en la reparación parcial y total de los mismos a varias unidades, hechas en Industrias Explorer Ingeniería S. A. S., empresa dedicada al mantenimiento y reparación de transformadores. También es presentada la metodología para la selección del tipo de lámina, sistema de corte, ensamble, ajuste y prensado del núcleo, ya que estas actividades son decisivas para conseguir un equipo con menores pérdidas y corrientes de vacío, así como menores niveles de ruido. Se describen las etapas para cálculo del flujo de operación del núcleo, circuito de prueba para la saturación del mismo, consideraciones para realizar la inspección termográfica y medición de las pérdidas de vacío, selección del tipo de lámina y técnicas de ensamble empleadas. Se presentan algunas experiencias como: cambio de medio núcleo, reaislamiento de zonas afectadas empleando fibras Nómex entre láminas, cambio total del núcleo por corte mal realizado desde fábrica, cambio total del núcleo por doble aterrizamiento que ocasionó calentamiento del mismo y afectó el aislamiento de sus láminas dejándolas en corto. En todos los casos se evidencia una disminución de las pérdidas de vacío. Finalmente se presentan el comportamiento de los transformadores después de ser puestos nuevamente en servicio.

This article presents a case report about faults presented in power transformer cores and shows some technical and methodological experiences in partial and total repair to several units, carried out in Industrias Explorer Ingeniería S.A.S, a company dedicated to the maintenance and repair of power transformers. The methodology for the selection of foil type, court system, assemble, adjustment and pressing of the core are also presented, since these activities are crucial to get an equipment with fewer no-load losses, as well as lower levels of noise. The stages for the magnetic flux density calculation, test circuit for core saturation, considerations to thermographic inspection and no-load losses measurement, type foil selection and assembling technique employed are described. Some experiences are presented: partial core reposition, replacement core isolation of affected areas using Nomex fibers between sheets, total core replacement due to failure caused by poor cutting during manufacturing process, replacement of total core due to failure caused by double grounding that produced heating of it affecting the interlamination isolation between their sheets placing them in shortcut. In all cases there is a reduction on no-load losses. Finally the performance of power transformers after been in service is presented and described.

Analysis and simulation of a three-phase controlled Active Front End Rectifier (AFE)

Este artículo presenta un resultado de investigación financiado con recursos propios en el que se expone un modelo en espacio de estados de un rectificador trifásico controlado active front end. Utilizando este modelo se deriva una ley de control orientado al voltaje (VOC), enfocado en el comportamiento como carga resistiva, factor de potencia unitario, el cual es probado mediante simulación usando el Toolbox SimPowerSystem en Simulink de Matlab®.

This paper presents a result of research financed with own resources; It presents a state-space model of a three-phase controlled Active Front End rectifier. Using this model, we design a control law oriented voltage (VOC), directed to behavior as resistive load, unity power factor, which is tested by simulation using SimPowerSystem Toolbox in Matlab - Simulink ®.