Facultad de Ingeniería Química

Producción de H2 a partir de bioetanol mediante el acoplamiento de reacciones de reformado y procesos de purificación

Tue, 03 Mar 2026 00:00:00 GMT

Producción de H2 a partir de bioetanol mediante el acoplamiento de reacciones de reformado y procesos de purificación Jaramillo Baquero, Marcela Esta tesis doctoral aborda el desarrollo y evaluación de materiales catalíticos para la producción de hidrógeno mediante el reformado de etanol con vapor (SRE) y su acoplamiento con la captura in situ de CO₂ (SESRE). El trabajo se enmarca en la búsqueda de tecnologías energéticas más sostenibles, donde el hidrógeno se perfila como un vector energético clave para la descarbonización de distintos sectores. En este contexto, el reformado de bioetanol constituye una alternativa prometedora por su origen renovable y su potencial integración con procesos de captura que permiten aumentar la pureza del H₂ y disminuir las emisiones. La investigación se centra en catalizadores soportados sobre CeO₂–SiO₂, modificados con etilenglicol (EG) para mejorar la dispersión metálica y la interacción metal–soporte. Esta modificación favorece la formación de nanopartículas altamente dispersas de CeO₂ y metal (≈2–2,5nm). Los catalizadores basados en Co mostraron conversión completa de etanol, altos rendimientos a hidrógeno y buena estabilidad. Por su parte, el sistema Ni/CeO₂–SiO₂(EG) presentó partículas pequeñas y homogéneas, fuerte interacción metal–soporte y excelente estabilidad durante 50h de reacción, con alta selectividad a H₂ y mínima formación de carbón. Además, se evaluaron catalizadores bimetálicos de Ni-Co, en los que los materiales preparados mediante impregnación sucesiva mostraron una mejor dispersión y estabilidad. Finalmente, el proceso SESRE evidenció una fuerte sinergia catalizador–adsorbente. El sistema Ni(EG):Ca–Zr alcanzó purezas de H₂ de 98–99% y excelente estabilidad cíclica, demostrando el potencial del proceso SESRE para producir hidrógeno de alta pureza con menores emisiones.; Esta tesis doctoral aborda el desarrollo y evaluación de materiales catalíticos para la producción de hidrógeno mediante el reformado de etanol con vapor (SRE) y su acoplamiento con la captura in situ de CO₂ (SESRE). El trabajo se enmarca en la búsqueda de tecnologías energéticas más sostenibles, donde el hidrógeno se perfila como un vector energético clave para la descarbonización de distintos sectores. En este contexto, el reformado de bioetanol constituye una alternativa prometedora por su origen renovable y su potencial integración con procesos de captura que permiten aumentar la pureza del H₂ y disminuir las emisiones. La investigación se centra en catalizadores soportados sobre CeO₂–SiO₂, modificados con etilenglicol (EG) para mejorar la dispersión metálica y la interacción metal–soporte. Esta modificación favorece la formación de nanopartículas altamente dispersas de CeO₂ y metal (≈2–2,5nm). Los catalizadores basados en Co mostraron conversión completa de etanol, altos rendimientos a hidrógeno y buena estabilidad. Por su parte, el sistema Ni/CeO₂–SiO₂(EG) presentó partículas pequeñas y homogéneas, fuerte interacción metal–soporte y excelente estabilidad durante 50h de reacción, con alta selectividad a H₂ y mínima formación de carbón. Además, se evaluaron catalizadores bimetálicos de Ni-Co, en los que los materiales preparados mediante impregnación sucesiva mostraron una mejor dispersión y estabilidad. Finalmente, el proceso SESRE evidenció una fuerte sinergia catalizador–adsorbente. El sistema Ni(EG):Ca–Zr alcanzó purezas de H₂ de 98–99% y excelente estabilidad cíclica, demostrando el potencial del proceso SESRE para producir hidrógeno de alta pureza con menores emisiones. Fil: Jaramillo Baquero, Marcela. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina.

Diseño del proceso de recuperación de proteínas en legumbres

Mon, 18 May 2026 00:00:00 GMT

Diseño del proceso de recuperación de proteínas en legumbres Guraya, María Ángeles La búsqueda de fuentes proteicas sostenibles impulsa el desarrollo de procesos para valorizar legumbres con alto potencial nutricional y tecnológico. En este contexto, el trabajo diseña y evalúa procesos de recuperación de proteínas a partir de arvejas amarillas y verdes (Pisum sativum L.), con enfoque en ingeniería de procesos, para obtener ingredientes proteicos funcionales con aplicación alimentaria. El estudio integra extracción alcalina y precipitación isoeléctrica con ácido clorhídrico, ácido láctico y bacterias ácido-lácticas, junto con pretratamientos de fermentación en estado sólido e hidrólisis enzimática. Además, incorpora secado por aspersión utilizando la fracción fina de harina como encapsulante para mejorar eficiencia del proceso y propiedades del polvo proteico. Se caracterizan materias primas y productos según composición fisicoquímica, propiedades funcionales, tecnológicas, antioxidantes y calidad proteica. Los resultados demuestran que las variaciones en la relación sólido:líquido y el tipo de precipitante no modifican significativamente el contenido proteico ni el rendimiento de recuperación, mientras que los pretratamientos biotecnológicos alteran composición y desempeño del proceso. Los polvos presentan buena fluidez, y el uso de bacterias ácido-lácticas y encapsulante mejora humectabilidad, estabilidad y manipulación, ampliando posibilidades de aplicación en alimentos funcionales, bebidas y formulaciones instantáneas. Desde el punto de vista económico, el análisis considera ingresos, costos operativos e inversión de capital. La ruta con bacterias ácido-lácticas sin pretratamiento resulta más competitiva, con menor costo unitario, menores precios de equilibrio y rentabilidad, mientras que los procesos con ácido láctico presentan sobrecostos y la fermentación en estado sólido resulta menos eficiente por elevada demanda energética y baja productividad.; The search for sustainable protein sources drives the development of processes aimed at valorizing legumes with high nutritional and technological potential. In this context, this work designs and evaluates protein recovery processes from yellow and green peas (Pisum sativum L.), with a process engineering approach, to obtain functional protein ingredients for food applications. The study integrates alkaline extraction and isoelectric precipitation using hydrochloric acid, lactic acid, and lactic acid bacteria, together with solid-state fermentation and enzymatic hydrolysis pretreatments. In addition, spray drying is incorporated using the fine flour fraction as an encapsulating agent to improve process efficiency and the properties of the resulting protein powder. Raw materials and products are characterized in terms of physicochemical composition, functional, technological, antioxidant properties, and protein quality. Results demonstrate that variations in the solid-to-liquid ratio and precipitating agent do not significantly affect protein content or recovery yield, whereas biotechnological pretreatments modify composition and process performance. The resulting powders exhibit good flowability, while the use of lactic acid bacteria and the encapsulating agent improves wettability, stability, and handling properties, thereby expanding their potential applications in functional foods, beverages, and instant formulations. From an economic perspective, the analysis considers revenues, operating costs, and capital investment. The route employing lactic acid bacteria without pretreatment proves to be the most competitive, showing lower unit cost, lower break-even prices, and higher profitability, whereas lactic acid-based processes present additional costs, and solid-state fermentation emerges as the least efficient alternative due to its high energy demand and low productivity. Fil: Guraya, María Ángeles. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina.

Operadores integrales con núcleos de decaimiento exponencial: teoría general y aplicaciones a operadores de Schrödinger generalizados

Mon, 04 May 2026 00:00:00 GMT

Operadores integrales con núcleos de decaimiento exponencial: teoría general y aplicaciones a operadores de Schrödinger generalizados Lezama, Gabriela Rocío Este trabajo estudia una nueva familia de operadores asociados al operador de Schrödinger generalizado ℒ_μ = -Δ + μ, donde μ es una medida de Radón no negativa en ℝ^d, con d ≥ 3, que satisface ciertas condiciones de control sobre bolas. Estos operadores se enmarcan en una teoría de operadores integrales singulares cuyos núcleos presentan decaimiento exponencial asociado a una función de radio crítico ρ. En este contexto, se obtienen resultados de acotación en L^p(w), para 1 < p < ∞, mediante un teorema de extrapolación desde p = ∞, y desigualdades débiles para p = 1 a través del estudio de operadores adjuntos. Se introducen y analizan clases de pesos adaptadas al decaimiento exponencial de los núcleos, estableciendo su relación con operadores maximales asociados y comparándolas con clases de pesos de comportamiento polinomial, probando que las contienen estrictamente. Se definen los espacios BMO_ρ^α(w) y se establece un criterio de tipo T1 que reduce la verificación de acotación a una condición sobre el operador aplicado a f ≡ 1. Finalmente, se clasifica una amplia gama de operadores estudiados en la literatura para ℒ_V y ℒ_μ incluyendo la transformada de Riesz y su adjunta, los operadores T_γ = ℒ_V^{-γ}V^γ, entre otros, deduciendo su continuidad en L^p(w) y en BMO_ρ^α(w). En el caso fraccionario se estudian los potenciales de Riesz y operadores ℒ_μ^{-γ}∇ con 1/2 < γ ≤ 1, obteniéndose resultados de acotación análogos al caso singular.; This work studies a new family of operators associated with the generalized Schrödinger operator ℒ_μ = -Δ + μ, where μ is a nonnegative Radon measure on ℝ^d, with d ≥ 3, satisfying certain control conditions on balls. These operators are framed within a theory of singular integral operators whose kernels exhibit exponential decay associated with a critical radius function ρ. In this context, boundedness results on weighted Lebesgue spaces L^p(w), for 1 < p < ∞, are obtained through an extrapolation theorem from p = ∞, as well as weak-type inequalities for p = 1 via the study of adjoint operators. Classes of weights adapted to the exponential decay of the kernels are introduced and analyzed, establishing their relationship with associated maximal operators and comparing them with polynomial-type weight classes, proving that they strictly contain the latter. The spaces BMO_ρ^α(w) are defined, and a T1-type criterion is established, reducing the verification of boundedness to a condition on the operator applied to f ≡ 1. Finally, a broad family of operators studied in the literature for ℒ_V and ℒ_μ, including the Riesz transform and its adjoint, as well as the operators T_γ = ℒ_V^{-γ}V^γ, among others, is classified, deducing their boundedness on L^p(w) and on BMO_ρ^α(w). In the fractional case, Riesz potentials and operators of the form ℒ_μ^{-γ}∇, 1/2 < γ ≤ 1, are studied, obtaining boundedness results analogous to those in the singular case. Fil: Lezama, Gabriela Rocío. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina.

Refinamiento adaptativo en espacios de splines jerárquicos

Fri, 27 Mar 2026 00:00:00 GMT

Refinamiento adaptativo en espacios de splines jerárquicos Fernandez Lezcano, Gustavo Ariel Esta tesis se centra en el análisis de las propiedades de aproximación local en espacios de splines jerárquicos. El estudio se aborda desde una doble perspectiva. Por un lado, se enfoca en el diseño, análisis e implementación de un algoritmo de refinamiento adaptativo robusto para estos espacios, cuyo objetivo es enriquecer el espacio funcional mediante la construcción de mallas localmente graduadas donde se requiera un mayor poder de aproximación. Por otro lado, se realiza un análisis matemático riguroso de las propiedades de estabilidad y aproximación que se obtienen a partir de la construcción de operadores de quasi-interpolación. Estos operadores resultan una herramienta indispensable no sólo para avanzar en la teoría, sino también a nivel práctico, debido a que construcciones explícitas y claras permiten una implementación computacionalmente eficiente y económica. La contribución principal de esta investigación reside en el tratamiento de mallas jerárquicas que denominamos débilmente admisibles, en contraste con el concepto de mallas admisibles utilizado en trabajos previos, el cual restringe el número de niveles para las funciones de base jerárquica que no se anulan en un elemento. En nuestro enfoque, los conjuntos de celdas que definen la representación del espacio de polinomios producto tensor completo en cada nivel están estrictamente anidados, reflejando la propia estructura de la jerarquía. Los resultados obtenidos demuestran que esta estrategia alternativa no solo posee una construcción matemáticamente elegante e intuitiva, sino que en diversos casos de estudio supera en conveniencia a las estrategias de refinamiento adaptativo existentes.; This thesis focuses on the analysis of local approximation properties in hierarchical spline spaces. The study is approached from a dual perspective. On the one hand, it addresses the design, analysis, and implementation of a robust adaptive refinement algorithm for these spaces, aimed at enriching the functional space through the construction of locally graded meshes wherever greater approximation power is required. On the other hand, a rigorous mathematical analysis is carried out on the stability and approximation properties obtained through the construction of quasi-interpolation operators. These operators constitute an indispensable tool not only for theoretical developments but also from a practical viewpoint, since explicit and clear constructions allow for computationally efficient and inexpensive implementations. The main contribution of this research lies in the treatment of hierarchical meshes that we call weakly admissible, in contrast to the concept of admissible meshes used in previous works, where the number of hierarchical basis function levels that do not vanish on a given element is restricted. In our approach, the sets of cells defining the representation of the full tensor-product polynomial space at each level are strictly nested, reflecting the hierarchical structure itself. The obtained results demonstrate that this alternative strategy not only provides a mathematically elegant and intuitive construction, but also, in several case studies, proves to be more convenient than existing adaptive refinement strategies. Fil: Fernandez Lezcano, Gustavo Ariel. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina.