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Corporate Carbon Footprint of a Palm Oil Mill

Abstract Colombia is the largest producer of palm oil in America. An estimate of the carbon footprint of a Colombian agro-industrial company during 2011 is presented in this paper. Only the operations conducted within the company's processing plant are considered. Greenhouse gas emissions are estimated by applying the methodology proposed by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), which considers the physical chemical properties and emission factors for fuels and activities described by the Colombian Mining and Energy Planning Unit. The carbon footprint is found to be 115,352 t CO2 for the studied year. Of these emissions, 58% correspond to anaerobic open lagoons for water treatment, 41% to stationary combustion equipment, and only 1% to transportation vehicles and heavy machinery owned by the company. By identifying emission sources and estimating the carbon footprint, this company is now able to set objectives leading to a reduction in emissions and the implementation of strategies to minimize environmental effects caused by this process.

Resumen Colombia es el principal productor de aceite de palma en América. Este trabajo presenta la estimación de la Huella de Carbono de una empresa agroindustrial colombiana durante el año 2011, teniendo en cuenta aplica únicamente las operaciones realizadas por su planta de beneficio. Se estimó la emisión de los principales gases de efecto invernadero mediante la aplicación de la metodología propuesta por el IPCC, considerando las propiedades fisicoquímicas y los factores de emisión de los combustibles y actividades propuestos por entidades como la Unidad de Planeación Minero Energética. La huella de carbono generada para el año de estudio fue de 115.352 t CO2, el 58% corresponde a las lagunas anaerobias para el tratamiento de aguas, el 41% a los equipos de combustión fija y solo el 1% a los vehículos de transporte y maquinaria pesada de la empresa. Con la identificación de las fuentes de emisión y la estimación de la huella de carbono, esta empresa tiene la posibilidad de establecer metas efectivas de reducción de emisiones e implementar estrategias que disminuyan los impactos ambientales que genera su proceso.

Analysis of Anisotropy in the Hubble Flow

Abstract An analysis of variations in the Hubble parameter ( H0 ) with line-of-sight direction has been done in order to investigate anisotropy in the motion of the galaxies. Depending on the distance range available in the galaxy sample analyzed, H0 measurements can be used as a probe of intrinsic anisotropies at cosmological scales. At shorter scales, deviations from a smooth Hubble expansion flow are expected when galaxies participate in bulk flow motions towards great attractors. Using a galaxy catalogue that spans the distance range between 45 and 500 Mpc, a statistically robust detection of spatial anisotropy of 6.4 ± 1.4 km s-1 Mpc-1 in H0 has been found. Given the limited distance range of the catalogue, this anisotropy could be due to bulk motions.

Resumen Un análisis de las variaciones del Parámetro de Hubble ( H0) a lo largo de la línea de visión ha sido realizado para investigar la anisotropía en el movimiento de galaxias. Dependiendo del rango de distancias disponible en la muestra de galaxias analizada, medidas de H0 pueden ser usadas como una sonda de anisotropías intrínsecas a escalas cosmológicas. A escalas más cortas, se espera que haya haya desviaciones de un flujo de expansión de Hubble suave cuando las galaxias participan en movimientos de flujo grupal hacia grandes atractores. Usando un catálogo galáctico que abarca el rango de distancias entre 45 y 200 Mpc, se encuentra una detección estadísticamente robusta de anisotropía de 6.4 ± 1.4 km s-1 Mpc-1 en H0 . Dado el rango limitado de distancias en el catálogo, esta anisotropía podría deberse a movimientos grupales.

Experimental Data and New Binary Interaction Parameters for Ethanol-Water VLE at Low Pressures Using NRTL and UNIQUAC

Abstract Ethanol is currently one of the most important and attractive sources of energy with a heating value of 12800 kJ/kg. Ethanol is commonly obtained from many sources worldwide, mainly renewable sources, and its separation is achieved typically by atmospheric distillation. Even so, there is new technologies looking for cheaper and more efficient ethanol separation and purification: pressure-swing distillation, extractive distillation, adsorption with molecular sieves and vacuum membrane distillation. The design, rating and optimization of these process technologies requires a reliable and universal thermodynamic modeling approach capable of represents the ethanol-water system properties, and in particular the vapor-liquid equilibrium (VLE) near the azeotropic point. This study summarize VLE experimental data for ethanol-water system at 3 vacuum pressures (13.15, 19.71 and 101.32 kPa), and 17 azeotropic point data. Thermodynamic consistency test of the data was performed using the Redlich-Kister method. The parameters and constants for the detailed thermodynamic modeling of the ethanol-water system using polar fluid Soave-Redlich-Kwong equation of state (polar-SRK) are summarized as part of this study, as well as the standard binary interaction parameters for NRTL and UNIQUAC excess Gibbs energy models. Both models are used simultaneously for the simulations involved in the chemical process engineering activities in science, academy and industry. The main target of this study consist in the regression of new binary interaction parameters in a temperature dependent form compatible with the most process simulation software, for NRTL and UNIQUAC, and its validation using experimental data for azeotropic points at 3 different low pressures with errors of less than 1%, for temperature and ethanol molar fraction in the vapor phase. The regressed new parameters were tested using isobaric experimental data for VLE at the 3 under-atmospheric pressures mentioned, obtaining correlation coefficient (R2) values of about 1. The calculations were performed using Python 3.4® codes developed and supplied by S&S and Aspen properties® V8.6 provided by the Universidad Nacional de Colombia.

Resumen El etanol es actualmente una de las fuentes de energía más importantes y atractivas, posee un poder calorífico de 12800 kJ / kg. El etanol se obtiene comúnmente de diversas fuentes en todo el mundo, principalmente fuentes renovables, y su separación se logra comúnmente mediante destilación atmosférica. Aun así, existen nuevas tecnologías que buscan una separación y purificación de etanol más económica y eficiente, tales como: destilación de presión y destilación, destilación extractiva, adsorción con tamices moleculares y destilación por membrana de vacío. El diseño, evaluación y optimización de estas tecnologías de proceso requiere de un enfoque de modelado termodinámico confiable y universal capaz de representar las propiedades del sistema etanol-agua, y en particular el equilibrio vapor-líquido (ELV) cerca del punto azeotrópico. Este estudio resume los datos experimentales de ELV para el sistema etanol-agua a 3 presiones de vacío (13.15, 19.71 y 101.32 kPa), y 17 datos de puntos azeotrópicos. La prueba de consistencia termodinámica de los datos se realizó utilizando el método de Redlich-Kister. Los parámetros y constantes para el modelado termodinámico detallado del sistema etanol-agua usando la ecuación de estado para fluidos polares Soave-Redlich-Kwong (polar-SRK) se resumen como parte de este estudio, así como los parámetros de interacción binarios estándar para NRTL y UNIQUAC exceso de modelos de energía Gibbs. Ambos modelos se utilizan simultáneamente para las simulaciones involucradas en las actividades de ingeniería de procesos químicos en la ciencia, la academia y la industria. El objetivo principal de este estudio consiste en la regresión de nuevos parámetros de interacción binaria en una forma dependiente de la temperatura que es compatible con la mayoría del software de simulación de procesos en la industria y el mercado, para NRTL y UNIQUAC, y su validación utilizando datos experimentales para puntos azeotrópicos a 3 diferentes bajas presiones, esta validación permitió verificar que el modelo empleado tiene errores de menos del 1%, para la temperatura y la fracción molar de etanol en la fase de vapor. Los nuevos parámetros regresados se probaron usando datos experimentales isobáricos para VLE a las 3 presiones atmosféricas mencionadas, obteniendo valores de coeficiente de correlación (R2) de aproximadamente 1. Los cálculos se realizaron usando códigos Python 3.4® desarrollados y suministrados por S&SE S.A.Sy Aspen properties® V8.6 proporcionado por la Universidad Nacional de Colombia.

Renewable Insulation Materials Constructed from Colombian Materials According to the Principles of Sustainable Development: a Review

Abstract The growing demand for building materials requires the development of environmentally friendly materials with excellent use properties and reasonable prices. One of the major objectives of materials research in the construction industry is the use of renewable resources from waste materials from industries for the development of new building materials. The current trend of thermal insulation of buildings has resulted in the development of materials for insulation based on renewable resources of agriculture. This article describes the research and development of insulation materials based on natural fibres of agricultural origin; in particular, guadua fibres, sugar cane, hemp, flax and jute.

Resumen La creciente demanda de materiales de construcción requiere del desarrollo de materiales amigables con el medio ambiente, con propiedades de uso excelentes y con precios razonables. Uno de los principales objetivos de la investigación de materiales en la industria de la construcción es el uso de recursos renovables de materiales generados por desecho de industrias, para el desarrollo de nuevos materiales de construcción. La tendencia actual de aislamiento térmico de construcciones ha resultado en el desarrollo de materiales para aislamiento basados en recursos renovables de la agricultura. Este artículo describe la investigación y el desarrollo de materiales de aislamiento basados en fibras naturales de origen agrícola; en particular fibras de guadua, caña de azúcar, cáñamo, lino y yute.

Anticorrosive Properties of Chromium Coatings on AISI H13 Steel Produced via Gaseous Nitriding in a Vacuum

Abstract This paper shows the results of this process through the performance of a duplex treatment that combines the application a single chromium hard coating Cr(VI) on a AISI H13 steel with a thermochemical treatment of vacuum gas nitriding. The thickness of the electroplated coating was 15 Lim, and N2 was used as precursor gas, with a flow of 100 ml/min at a pressure of 1.2 kPa to produce a CrxNy coating. The existing phases were determined by means of X-ray diffraction, and the corrosion resistance was evaluated via potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy techniques in a three-electrode electrochemical cell. Characterization via XRD determined the presence of chromium nitrides of type Cr2N, with an important orientation along the plane (300) associated with the partial pressure of N2 and the thermodynamic behavior. The corrosion resistance results showed a significant decrease in the corrosion current density compared with those exhibited by samples chromed by electroplating with AISI H13 steel without nitriding. These results, coupled with the sealing of characteristic microcracks of the electroplated chrome coating, could improve the corrosion resistance, because of the existence of the CrxNy phase.

Resumen En este trabajo se utiliza un tratamiento dúplex que combina la aplicación de un recubrimiento duro de cromo Cr (VI) sobre un acero AISI H13 producido mediante vía electroquímica y combinado con un tratamiento termoquímico de nitruración al vacío gaseosa para producir recubrimientos de nitruro de cromo. El espesor del recubrimiento galvánico fue de 15 L m y para producir el recubrimiento de CrxNy se usó N2 como gas precursor, con un flujo de 100 ml/min a una presión de 1.2 kPa. Las fases existentes se determinaron mediante difracción de rayos X y se evaluó la resistencia a la corrosión mediante técnicas de polarización potenciodinámica y espectroscopia de impedancia electroquímica en una célula electroquímica de tres electrodos. La caracterización por XRD podría determinar la presencia de nitruros de cromo de tipo Q2N, con una importante orientación en el plano (300) asociada a la presión parcial de N2 y el comportamiento termodinâmico. Los resultados de la resistencia a la corrosión mostraron una disminución significativa en la densidad de la corriente de corrosión en comparación con los exhibidos por muestras cromadas galvánicamente con acero AISI H13 sin nitruración. El mejoramiento de la resistencia a la corrosión se explica por el sellado de las grietas del recubrimiento de cromo y por la formación de un recubrimiento cerámico.

Bifurcation in the Tidal Streams of Sagittarius: Numerical Simulations

Abstract N-body simulations of the interaction between the Sagittarius dwarf galaxy and the Milky Way are performed to study whether it is possible to reproduce both the bifurcations in the tidal streams and the physical properties of Sagittarius. Both galaxies are simulated as sets of particles (live potentials). The initial structures are formed using GALIC and the gravitational interaction between these galaxies is simulated with GADGET-2. Sagittarius initially is simulated as a rotating disk-type galaxy with two components: dark matter halo and stellar disk and the Milky Way is a disk galaxy with three components: dark matter halo, stellar disk and central spheroid. Several numerical simulations of the interaction of this galaxy with the Milky Way with angles between the orbital angular momentum and the disc angular momentum in the range 180° ≤θ ≤ 0° were performed, showing that, although the position and physical properties of Sagittarius are not reproduced entirely by the remnant, the bifurcations appear clearly when 180° ≤θ < 90°.

Resumen Se realizan simulaciones de N-cuerpos de la interacción entre la galaxia enana Sagitario y la Vía Láctea para estudiar si es posible reproducir tanto las bifurcaciones en las corrientes de marea como las propiedades físicas de Sagitario. Ambas galaxias son simuladas como conjuntos de partículas (potencial vivo). Las estructuras iniciales son conformadas en GALIC y la interacción gravitacional entre estas galaxias es simulada con GADGET-2. Sagitario inicialmente es una galaxia de tipo disco rotante con dos componentes: Halo de materia oscura y disco estelar y la Vía Láctea como es usual, es una galaxia de disco con tres componentes: halo de materia oscura, disco estelar y esferoide. Se realizan varias simulaciones de la interacción del progenitor de esta galaxia enana con la Vía Láctea, donde el ángulo entre el momento angular orbital y el momento angular del disco es 180° ≤ θ ≤ 0° mostrando que aunque no se reproducen en su totalidad la posición y propiedades físicas del remanente de Sagitario, las bifurcaciones aparecen de modo evidente cuando 180° ≤θ ≤ 90°.

Technical and Economic Evaluation of a Small-Scale Wind Power System Located in Berlin, Colombia.

Abstract This work evaluates the possibility of increasing the national and regional competitiveness from the local generation of energy in Berlin - Santander, based on a technical and economic feasibility assessment of a small-scale wind energy generation system. Despite the important growth wind energy in Colombia has acquired over the last years, there is still a very limited number of investigations and projects. For the Andean region of Colombia there is a considerable lack of academic or industrial projects that address this topic. Hence, the importance of the study lies down in the potential explored for an environment that had not yet been addressed and may become determinant for the technological and academic advancement in the wind energy knowledge for the country. The study is conducted from a database provided by the Institute of Hydrology, Meteorology and Environmental Studies (IDEAM) at a meteorological station located in Berlin-Santander. The available wind potential is calculated for the climatic conditions of 2015. Three different Wind Energy Conversion Systems (WECS), 1 kW, 3 kW and 900 kW, are technically compared to determine the best option for the given conditions. Finally, a brief economic evaluation is carried out to determine the economic viability of the project and lay the groundwork for further investigations.

Resumen Este trabajo evalúa la posibilidad de aumentar la competitividad nacional y regional a partir de la generación in situ en Berlín - Santander basado en una evaluación de factibilidad técnica y económica de un sistema de generación de energía eólica a pequeña escala. A pesar del importante crecimiento que la energía eólica en Colombia ha adquirido en los últimos años, aún existe un número muy limitado de investigaciones y proyectos. Específicamente, para la región andina de Colombia existe una considerable falta de investigaciones académicas o empresariales que aborden este tema. Así pues, la importancia de este estudio radica en el potencial explorado para un entorno que no se ha abordado y puede llegar a ser determinante para el avance tecnológico y académico en el conocimiento de la energía eólica para el país. El estudio se realizó a partir de una base de datos proporcionada por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) en una estación meteorológica ubicada en Berlín-Santander. El potencial eólico disponible se calculó para las condiciones climáticas de 2015. Tres turbinas eólicas diferentes, 1 kW, 3 kW y 900 kW, se compararon técnicamente con el objetivo de determinar la mejor opción para las condiciones dadas. Finalmente, se llevó a cabo una breve evaluación económica para determinar la viabilidad económica del proyecto y sentar las bases para futuras investigaciones.

Effect of Climate Change on Rainfall in the Upper Basin of Chicamocha River in the Period of 1980-2012.

Abstract Indications suggest that anthropic activities have altered the atmospheric composition, causing alterations in elements generating extreme weather events and contributing to what we know today as global warming, through global and local changes in the rain regime and other climatic variables that interact in the hydrological cycle, causing extreme events with greater frequency. It is necessary to know the trends and extreme events of rains in order to have a basis for the adaptation and prevention of natural disasters caused by these macroclimatic phenomena. Through non-parametric tests, we found an increasing trend in rainfall between 5% to 20% average, in comparison with the behavior in the period of 1980 to 1990. Similarly, the influence of the macroclimatic variables in rainfall behavior is null.

Resumen Indicios plantean que actividades antrópicas han alterado la composición atmosférica, causando alteraciones en los elementos generadores de eventos climáticos extremos y contribuyendo a lo que conocemos hoy en día como calentamiento global, a través de cambios globales y locales en el régimen de lluvias y demás variables climatológicas que interactúan en el ciclo hidrológico, originando eventos extremos con mayor periodicidad. Se hace necesario conocer las tendencias y eventos extremos de las lluvias con el objeto de tener una base para la adaptación y prevención ante desastres naturales ocasionados por estos fenómenos macroclimáticos. A través de pruebas no paramétricas, se encontró una tendencia creciente en la precipitación entre el 5% a 20% en promedio, en comparación con el comportamiento presentado en el periodo de 1980 a 1990. De igual forma, la influencia de las variables macroclimáticas en el comportamiento de la precipitación es nula..