2. Maestría
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Tesis de la Escuela de Posgrado
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Item Desarrollo de un controlador fuzzy adaptativo por modelo de referencia de un vehículo submarino autónomo de 6DOF(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-05-09) Fenco Bravo, Lugui Paolo; Pérez Zuñiga, Carlos GustavoDurante los últimos años nos hemos visto afectados por las consecuencias producidas por el cambio climático, el efecto invernadero y la contaminación ambiental, esto afectando no solo a la vida que se encuentra en la superficie de la tierra, sino que también afecta directamente a la salud de los océanos, generando variación en la temperatura, incremento en la acidificación, variación en la salinidad, lo que causa la perdida de los ecosistemas que en ellos habitan. Uno de los ejemplos más resaltantes y preocupantes debido a la variación de los parámetros normales del océano es la disminución de los arrecifes de coral vivo, los cuales albergan a innumerables ecosistemas costeros y que son uno de los más productivos del planeta, que ha tenido una reducción alrededor del 50% en los últimos 150 años, producido por el aumento de temperatura y la acidificación del océano. Estos cambios han hecho que se registren parámetros preocupantes, respecto a la vida marina que ellos albergan. El deseo de querer contribuir con un pequeño grano de arena por tratar de revertir el daño causado por los estragos del cambio climático y la contaminación durante tantos años es una de las motivaciones que ha llevado a generar este proyecto de investigación. Es por ello por lo que se propone desarrollar un controlador avanzado para que ejecute tareas de exploración, búsqueda, monitoreo, y operaciones de inteligencia al recorrer trayectorias específicas. Sin embargo, debido a la complejidad del vehículo submarino autónomo (AUV), considerando su dinámica no lineal y sus altas perturbaciones, es difícil diseñar un controlador no lineal con buen rendimiento. El controlador fuzzy adaptativo por modelo de referencia (MRAFC) es el controlador propuesto que deberá ser robusto para navegar en una trayectoria definida y robusto para posibles perturbaciones del medio en el cual estará expuesto como el oleaje y corrientes marinas. Una primera aproximación de este trabajo se presenta en el artículo IEEE “Model Reference Adaptive Fuzzy Controller of a 6DOF Autonomous Underwater Vehicle”, donde se presentan resultados parciales de este trabajo de investigación. Además, se viene trabajando un nuevo artículo presentando los nuevos resultados obtenidos. Los resultados exitosos de este trabajo de investigación han sido presentados a evaluación mediante un articulo científico en una revista científica IEEE bajo el nombre: “Non Lineal trajectory tracking of a 6DOF AUV using an MRACF controller”.Item Reducción de la huella de carbono a través del uso de tecnología sostenible basada en árboles artificiales(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-05-11) Barreto Montes, Bernardo Ulises; Briceño Cornejo, Yuri Jacqueline; Febres Peñalva, Daniel Aurelio; Jimenez Alanya, Giomar Paolo; Ortiz Sosa, Lourdes MaritzaLa contaminación ambiental es uno de los temas, de trascendencia nacional e internacional, más relevantes de los últimos tiempos, por la evidencia de los daños ocasionados a la salud de los seres vivos y a los ecosistemas. Es por ello que se debe redefinir la orientación del desarrollo económico en consonancia con el cuidado del medio ambiente, en especial respecto del control de las emisiones de CO2. La presente tesis pretende resolver un problema medioambiental complejo y de nivel global: “el control de las emisiones de CO2”, a través una propuesta de negocio basada en el cobro mensual por el servicio de purificación del aire, valorizado en función de la cantidad CO2 capturada y purificada, que el cliente contrata como mecanismo de compensación de su actividad contaminante. Dicho servicio se realiza a través de árboles artificiales con microalgas y paneles electrónicos que conmutan en la extracción de estos agentes contaminantes y que cada unidad emula a 360 árboles naturales en la captura de Co2. El servicio está orientado al segmento retail, compuesto por diversos centros comerciales de la capital, que son grandes focos contaminantes y cuyos espacios no permiten albergar gran cantidad de árboles naturales. Además, cumplen con hasta 4 objetivos de desarrollo sostenible (ODS), se basa en IoT, reduce la contaminación por emisiones de CO2, y genera un impacto indirecto en la salud y la reducción del calentamiento global.Item Medición de la progenie del radón en muestras de polvo ambiental(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-06-07) Toribio Calero, Jessica Beatriz; López Herrera, María ElenaEl gas radón (Rn 222) decae a polonio (Po 218) y este a su vez decae en otros elementos radiactivos llamados progenie del radón, que son sólidas. Durante el decaimiento se emiten partículas radioactivas ionizantes alfa o beta, las que pueden causar efectos en la salud, estas causan daños a nivel de ADN, ARN, etc. El poder de penetración de las partículas alfa es pequeño no, pueden ser detenidas por la epidermis de la piel que actúa como blindaje para el cuerpo, pero si ingresan al organismo por inhalación de aire con progenie adherida al polvo, pueden causar problemas, al ser retenidas en el tracto respiratorio de manera indefinida. En este trabajo, se propone una metodología para detectar partículas alfa de la progenie del radón adherida al polvo acumulado en lugares con baja ventilación. Utilizando un sistema portátil diseñado y ensamblado para este propósito, inicialmente se acumula polvo en un filtro, el cual es colocado en una c amara de difusión con dimensiones ajustadas al volumen efectivo asociado a este tipo de emisores alfa y al detector. Partículas de polvo con progenie adherida, emiten a su vez, partículas alfa que son registradas usando detectores de trazas nucleares de estado sólido SSNTD. En esta investigación, se eligen áreas bajo condiciones especiales como poca ventilación, acumulación de polvo, etc.; se contrasta con un detector testigo para discernir de las huellas registradas por las alfas del gas radón. Se busca que los resultados del estudio pueden ser útiles más adelante para plantear soluciones que ayuden a disminuir la contaminación ambiental producida II por estos elementos radiactivos de origen natural perjudiciales a la salud. Aplicando la metodología desarrollada en esta tesis, se encuentra que los mejores resultados de registro de la progenie del radón se obtienen usando una bomba de alto caudal para recolectar polvo en un filtro de poro del orden de micras y con el detector CR-39 dentro de un casete ajustable. El detector permanece expuesto durante todo el procedimiento de acumulación de polvo ambiental que es de 3 horas.Item Estudio fisioquímico de la calidad del agua del río Cagra, región Lima(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-04-27) Teves Aguirre, Betty Mercede; Gamboa Fuentes, Nadia RosaEl presente trabajo tiene como objetivo realizar un estudio fisicoquímico del agua del río Cacra, que pertenece a la cuenca hidrográfica del río Cañete ubicada en la provincia de Yauyos en la Región Lima – Perú, para determinar la calidad del recurso que es destinado al riego de cultivos agrícolas y bebida de animales en una zona calificada de extrema pobreza. El monitoreo se efectuó en sendas campañas en mayo y julio del 2015, en época de lluvias y estiaje respectivamente, definiéndose 6 estaciones de muestreo. En cada estación se hizo mediciones in situ y se tomó muestras para el análisis en el laboratorio. Los parámetros que se determinaron en campo fueron temperatura, conductividad eléctrica, oxígeno disuelto y pH; los parámetros analizados en el laboratorio fueron demanda química de oxígeno, sólidos totales, sedimentables, suspendidos y disueltos, cloruros, bicarbonatos, nitratos, sulfatos, carbonatos, sodio, calcio, aluminio, cadmio, cobre, hierro, magnesio, plomo y cinc. Para los análisis de laboratorio se hizo uso de técnicas volumétricas, gravimétricas e instrumentales como las espectroscopias UV-Visible y de absorción atómica (AAS). En base a los resultados obtenidos se determinó que los parámetros estudiados en el río Cacra no sobrepasan los niveles establecidos en el estándar nacional de calidad ambiental para agua destinada a riego de vegetales y bebida para animales. El río Paluche, uno de los contribuyentes del río Cacra, no cumple con los valores establecidos por el ECA para fosfatos (1,052 mg/L), Fe (1,005 mg/L) y pH (6,03). Del análisis realizado se concluye que el río Lincha tiene influencia en la calidad del agua del río Cacra.Item Estudio e implementación de metodologías para el análisis de hidrocarburos policíclicos aromáticos en zonas remotas frías de los andes peruanos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013-10-01) Maza Mejía, Ily Marilú; Gamboa Fuentes, Nadia RosaLos compuestos orgánicos persistentes (COPs) como los pesticidas organoclorados, bifenilos policlorados (PCBs) y los hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAHs) son sustancias de características hidrofóbicas, es decir, poco solubles en medios acuosos. Además, presentan gran resistencia química y biológica y, cuando son liberados al medio ambiente, tienden a ingresar a la cadena trófica y, en consecuencia, se magnifican y acumulan en diversos ecosistemas. Los materiales de características lipídicas son fuentes de acumulación de estos compuestos orgánicos. Diversos estudios de estas sustancias en alimentos y seres humanos comprueban su acumulación y muy lenta eliminación. Muchas de estas sustancias demostraron ser carcinógenas y neurotóxicas. Con la finalidad de demostrar la dinámica de circulación y acumulación de algunos de estos compuestos, como los hidrocarburos policíclicos aromáticos, se realizaron estudios en este trabajo en muestras de aguas y suelos. De acuerdo a las propiedades que presentan estos compuestos, se acumulan en zonas remotas frías, como la Cordillera Central de los Andes Peruanos, por ejemplo en Ticlio. En este lugar se pudo comprobar que la presencia de algunos PAHs en aguas disminuye conforme aumenta el carácter hidrofóbico, y aumenta en suelos, debido a sus características químicas, esto también relacionado con la altitud, comprobando así la teoría del transporte translatitudinal o efecto de condensación fría. Este trabajo también implementó una metodología para el estudio de los hidrocarburos policíclicos aromáticos en muestras de aguas y suelos, basada en la extracción con solventes por separación cromatográfica (HPLC con arreglo de diodos), utilizando estándares certificados para la evaluación de algunos parámetros de calidad analítica y la calibración.Item Degradación fotocatalítica de detergentes en efluentes domésticos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Visitación Figueroa, Lizardo; Gamboa Fuentes, Nadia RosaEl elevado volumen de uso a nivel nacional e internacional, la baja degradabilidad, la potencial bioconcentración y la toxicidad de los detergentes han motivado la búsqueda de técnicas de tratamientos oxidativos avanzados que permitan mineralizar las moléculas del agente tensoactivo de los detergentes a sustancias menos contaminantes. El dodecilbencensulfonato de sodio es una molécula del tipo lineal alquilbencensulfonato (LAS), es uno de los principales agentes tensoactivos de los detergentes comerciales usados actualmente, ello motivó que los ensayos de degradación en este trabajo se realizaron sobre esta molécula. Además se utilizaron muestras reales de efluentes de lavandería doméstica y de lavandería tipo industrial. El sistema utilizado para lograr la degradación de LAS es el H₂O₂/TiO₂/UV, en un reactor de lecho fluidizado. La caracterización del catalizador se realizó mediante difracción de rayos X que confirma la presencia del TiO₂ variedad anatasa en el sistema. Los parámetros utilizados para comprobar el avance de la degradación fueron la disminución del color formado por el par iónico azul de metileno – LAS, el valor del DQO, la concentración del CO₂ disuelto, la concentración de iones sulfatos y la disminución de la toxicidad aguda del efluente mediante bioensayos. Los resultados obtenidos muestran que la degradación de la molécula de LAS en las muestras preparadas y en las muestras reales, es realizada en forma satisfactoria, observándose una disminución en la toxicidad de las muestras. Se concluye que el método de tratamiento fotocatalítico H₂O₂/TiO₂/UV es adecuado para la mineralización del agente tensoactivo en muestras de detergentes.