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The objective of this work was the design, modelling and sizing of a furnace for combustion of sugar cane leaves, with the purpose of obtaining energy in the form of heat from this residual biomass. From the physical-chemical characteristics of the biomass, a combustion analysis was carried out from the 15.72 MJ / kg of energy produced in the chemical reaction. For this, the equilibrium composition of the mixture and its respectiveadiabatic flame temperature were calculated. Then, the one-dimensional modelling of heat transfer was carried out, in which the thermodynamic properties of the combustion gases, the emissivity and the coefficients of heat transfer by internal and external forced convection were calculated. From this, the average temperature of the combustion gases and the heat losses through the walls of the enclosure were determined. An adiabaticflame temperature close to 772 °C was found and is dependent on the nature of the fuel and the excess of air set to 50%. Also, a low average temperature requires higher volume fireplaces due to the increase in residence time. Therefore, burners with low fuel consumption require greater insulation, since heat losses can be greater than 30%, considered significant for this process. Finally, the sizing of a burner for the combustionof biomass that requires the transfer of heat to a 100 kW steam generator is presented. El objetivo principal de este trabajo fue el diseño, modelado y dimensionamiento de un horno para combustión de hojas de caña de azúcar, con el propósito de obtener energía en forma de calor a partir de esta biomasa residual. Por lo tanto, a partir de las características físico-químicas de labiomasa, se realizó un análisis de la combustión a partir de los 15.72 MJ/kg de energía producidos en la reacción química. Para ello, se calculó la composición de equilibrio de la mezcla y su respectiva temperatura de llama adiabática. Entonces, se realizó el modelamiento unidimensionalde transferencia de calor, en el que se calcularon las propiedades termodinámicas de los gases de combustión, la emisividad y los coeficientes de transferencia de calor por convección forzada interna y natural externa. A partir de esto, se determinaron la temperatura promedio de los gasesde combustión y las pérdidas de calor a través de las paredes del recinto. Se encontró una temperatura de llama adiabática cercana a los 772°C y es dependiente de la naturaleza del combustible y el exceso de aire que se estipuló en 50%. También, una temperatura promedio baja requiere de hogares de mayor volumen debido al aumento del tiempo de residencia. Por consiguiente, quemadores de bajo consumo de combustible requieren un mayor aislamiento, pues las pérdidas de calor pueden ser mayores que 30%, consideradas significativas para este proceso. Finalmente, se presenta el dimensionamiento de una hornilla para la combustión de biomasa que requiere transferir calor a un generador de vapor de 100 kW.

This study explores how to use techniques of prospective analysis in order to incorporate dynamic factors that put into risk the persistence of biodiversity into systematic conservation planning. Land use and cover change (LUCC) and climate change (CC) represent the main impacts and future threats to biodiversity and thus were the subject of analyses that provided information on prioritization for conservation actions. Since LUCC, CC and biodiversity loss, as well as the related socio-economic structures take place on a regional scale, this work is based on a large watershed in southern Mexico, the Grijalva-Usumacinta Basin. This basin is not only one of the most important areas for biological diversity, but is also renowned for its cultural complexity and hydrological importance and the multiple environmental and social problems that put biodiversity in peril. The main finding is that deforestation and forest degradation are the main LUCC processes and their high rates and strong future trends make it difficult to get to the point of forest transition in the near future, when deforestation and regeneration are balanced. Nevertheless, the scenario analysis shows that it is possible to influence LUCC trajectories in a substantial way in order to halt negative effects over biodiversity in the next decade. CC represents an additional threat to biodiversity difficult to evaluate, especially if the multiple synergistic effects between CC and LUCC are considered that could lead to much higher impacts. Anyway, the analysis showed that even until 2030 CC could have impacts on bioclimatic variables and species composition that could further hamper conservation efforts in the study area. Criteria for a proactive prioritization of sites for conservation are proposed based on scenarios of LUCC and CC. These criteria are used to identify “hot spots” (high probability of LUCC and severe CC impacts) and “refuges” (high probability of permanence and minor CC impacts). This joint analysis of CCUS and CC shows that there are differences between the conservation and the probable scenario; the effort needed to conserve the biodiversity contained in the priority sites in the conservation scenario is considerable less. The spatial pattern of hot spots and refuges of change is very similar across scenarios, despite the differences in absolute areas compromised by each. Este estudio explora cómo aplicar técnicas de análisis prospectivos para incorporar factores dinámicos que ponen en riesgo la persistencia de biodiversidad en la planeación sistemática de la conservación (PSC). El cambio de cobertura y uso del suelo (CCUS) y el cambio climático (CC) representan los impactos y amenazas futuras más importantes para la biodiversidad, por lo que fueron escogidos como sujetos de análisis que proveen información para la priorización para acciones de conservación. Como el CCUS, el CC, la pérdida de biodiversidad, así como las estructuras socio-económicas relacionadas, ocurren a una escala regional, este trabajo está basado en una cuenca grande en el sur de México. La cuenca Grijalva-Usumacinta no sólo es una de las áreas más biodiversas en el mundo, también es reconocida por su complejidad cultural y su importancia hidrológica. A la vez se han documentado diversos problemas ambientales y sociales que ponen en peligro la persistencia de la biodiversidad. El resultado principal es que la deforestación y la degradación forestal son los procesos dominantes de CCUS y sus altas tasas y fuertes tendencias hacia el futuro vuelven difícil de llegar al punto de la transición forestal, en el cual la deforestación y la regeneración son balanceadas. Sin embargo, el análisis de escenarios muestra que es posible influenciar las trayectorias de CCUS de manera sustancial para detener los efectos adversos en la biodiversidad en la próxima década. El CC representa una amenaza adicional para la biodiversidad difícil de evaluar, especialmente si se consideran los múltiples efectos sinérgicos entre el CC y el CCUS que podrían hacer que el impacto sea mucho mayor. Aun así, el análisis mostró que hasta el 2030 el CC podría tener impactos en las variables bioclimáticas y la composición de especies que podrían dificultar más los esfuerzos de conservación en el área de estudio. Se proponen criterios para una priorización proactiva de la conservación son propuestos basados en escenarios de CCUS y CC. Estos criterios son usados para identificar focos rojos (alta probabilidad de CCUS e impactos de CC severos) y refugios (alta probabilidad de permanencia natural e impactos de CC menores). Este análisis conjunto de CCUS y CC muestra que hay diferencias entre el escenario de conservación y el escenario probable; el esfuerzo necesario para conservar la biodiversidad dentro de los sitios prioritarios es considerablemente menor. Los patrones espaciales de los focos rojos de cambio y los refugios son muy similares en los dos escenarios, a pesar de la diferencia absoluta de áreas en cada uno. Dans les régions néo-tropicales, l’augmentation des taux de changements d’occupation et d’usages des sols et une forte déforestation durant la deuxième moitié du 20e siècle ont engendré une forte dégradation de l’environnement et une forte perte de biodiversité. Cette étude analyse les empreintes spatiales et les processus des changements d’occupation et d’usages des sols et de la déforestation pour le bassin versant du Grijalva-Usumacinta, l’un des plus importants du sud Mexique en matière hydrologique et de biodiversité, pour être confrontée aux discussions sur les changements forestiers émergents. Des cartes d’occupation et d’usages des sols de 1992, 2002 et 2007, dérivées d’images satellitaires et de photographies aériennes sont utilisées pour tester l’hypothèse d’un changement de trajectoires d’évolution à l’échelle régionale. Les probabilités et taux de changements ont été calculés pour les deux périodes 1992-2002 et 2002-2007, et les processus de changements dominants ont été identifiés. Les changements d’occupation et d’usages des sols sont complexes et ne peuvent s’expliquer par une histoire prédominante et linéaire de la déforestation. Deux des principaux résultats concernent (1) un taux anormalement élevé de dégradation des forêts primaires, équivalent à 1,7 fois la surface déforestée ; (2) les processus de déforestation se produisent principalement dans les forêts secondaires. Les activités agricoles, encouragées par les politiques publiques, sont les principaux moteurs de ces changements, parmi lesquelles le pâturage a le plus d'impact sur la déforestation. Les probabilités et taux de déforestation et de changement d’occupation et d’usages de sols ont stagné alors que la reforestation naturelle a augmenté. Bien que ces tendances sont essentielles pour le commencement de la transition forestière, la déforestation et la dégradation l'emportent bien sur la repousse de la végétation.

Esta Comunicación pretende poner de manifiesto cómo ante un modelo de producción, distribución y consumo de energía sostenible, fundamentalmente eléctrica, las políticas europeas de lucha contra el cambio climático y energética, están diseñando un modelo alternativo mediante el impulse de las energías renovables, especialmente mediante el concepto de sistema de apoyo que establece la Directiva 2009/28/CE, del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril, de fomento de las energías renovables, punto de inflexión en la ordenación de este campo. La necesidad de adaptar el modelo establecido en nuestro Ordenamiento a las exigencias europeas y revisar las estrategias de fomento seguidas hasta ahora, permiten afirmar que la ordenación de las energías renovables de manera específica, con introducción de las variables ambiental y de ordenación del territorio, puede ofrecer un espacio de colaboración público-privada necesario, a través de la articulación de concretos sistemas de apoyo.

Mientras el proceso de agriculturización se profundiza en los países de América latina, la producción de biocombustibles toma un papel cada vez mayor, en el cruce entre agregación de valor y generación de energía, con la cuestión de la seguridad alimentaria como telón de fondo. En Argentina, los volúmenes de soja cosechados siguen una fuerte progresión ascendente que compromete la sostenibilidad del sistema agropecuario. Una parte creciente de esos cultivos se destinan a la producción de biocombustibles. No obstante, el país depende cada vez más de combustibles fósiles importados para su aprovisionamiento energético. Desde principios de los años 2000 y con la sanción de la Ley nacional de biocombustibles Nº 26.093, del año 2006 y su reglamentación del año 2007, se intenta desarrollar tres mercados de biocombustibles: uno para la exportación, otro para el comercio interno y otro para el autoconsumo. En los tres casos, el mayor número de iniciativas buscan aprovechar las capacidades de producción de aceite crudo de soja.

Las recientes investigaciones se han enfocado en la búsqueda de nuevas fuentes de energías renovables, así el biohidrógeno y bioetanol son fuentes de energía renovable que podrían responder a la problemática energética, ambos pueden ser producidos en conjunto a través de la fermentación oscura, utilizando como materias primas residuos industriales como el glicerol. El objetivo de este trabajo fue estudiar la producción de biohidrógeno y bioetanol en un CSTR empleando tratamientos del inóculo y utilizando glicerol puro como sustrato, además, se realizó un análisis de la variación de la estructura de la comunidad microbiana con SSCP. Considerando la producción conjunta de biohidrógeno y bioetanol el mejor sistema es un pretratamiento con 4 semanas de aireación y lodo aerobio, sin embargo, una vez que se realiza un control biocinético con un inóculo pretratado y no pretratado, para ambos lodos, se alcanza una estructura de la comunidad microbiana similar pero con rendimientos de biohidrógeno y bioetanol diferentes, entonces, la estructura de la comunidad microbiana es determinada y se ve mayor influencia por el control biocinético realizado.

Intervention dans le cadre du Forum 2010 LASCAUX - SPIDH. 19 pages.; International audience; No podemos dejar de preocuparnos por las indicaciones que la ciencia, la técnica y las estadísticas nos muestran sobre los efectos del cambio climático para los suelos, la biodiversidad y sus resultados negativos para la producción de alimentos. Se hace necesario, hoy más que nunca, que los esfuerzos a nivel regional se coordinen y se establezcan a nivel interno de los países centroamericanos, políticas públicas y legislación modernizada que regulen la relación ambiente y producción de alimentos. La seguridad alimentaria es hoy una prioridad en los discursos y la política de los países de la región pensando sobre todo en los retos que plantea la globalización. Debemos redoblar los esfuerzos para que el desarrollo sostenible sea una realidad y no un discurso olvidado que nos irá dejando cada vez más gente hambrienta.; Nous devons impérativement prêter attention aux enseignements de la science, de la technique et des études statistiques, qui mettent en évidence les effets du changement climatique sur les sols, la biodiversité ainsi que sur la production d'aliments. Il devient nécessaire, aujourd'hui plus que jamais, que les efforts effectués au plan régional soient coordonnés et que des politiques publiques soient établies au niveau national, par les pays d'Amérique centrale, qui prendraient la forme de législations encadrant la relation entre la production alimentaire et l'environnement. La sécurité alimentaire reste une priorité dans les déclarations politiques, en particulier dans les pays de cette région du monde qui sont aux prises avec les défis de la mondialisation. Il faut redoubler d'effort pour que le développement durable devienne une réalité et ne relève plus seulement du discours, afin de ne plus accepter de laisser toujours plus de gens souffrir de la faim.

The present production of energy that mainly comes from the burning of fossil fuels has a negative impact on our environment. The research and development of clean and renewable sources of energy can decrease this damage. If the thermodynamic conversion from solar energy obtained by photons radiation concentration allows us a higher efficiency, the challenge is to build at low cost, large areas for solar reflectors that are flexible and lightweight, with a powerful optical reflection.During this research a study was made on two types of mirrors for achieving solar concentrators. The first mirror is formed of a flexible polymer plate highly transparent (Transmission index as high as possible) in which was deposited a reflective layer. This layer is protected against corrosion and any other environmental aggression by an opaque organic coating built on the rear face. This produces a polymer/metal/organic film system. The second mirrors consist of a flexible opaque substrate in which, a reflective film is deposited. A thin organic or ceramic protector film with a transmission index as high as possible is prepared in front of the reflective layer. Thereby, a ceramic/metal/organic system was obtained.Being that the reflective layer is essential in both configurations of the mirror, research was carried out about the development of a reflective layer composed of silver with the dynamic chemical plating technique also called “Jet MetalTM technique” which allows the elaboration of silver films at room temperature in a fast and economical manner. Also, this approved technology > is well adapted for the deposit development over large surfaces. This report describes the steps and necessary parameters to obtain optical reflectors based on high quality silver: optical quality with a higher reflectivity over 95%, mechanical quality with interfaces of polymer / metal that can absorb deformations, a relation quality/price through the optimization of the deposit kinetic and the silver film thickness (approximately 100 nm) with a very short elaboration time. Many analysis and characterization techniques (XPS, AFM, LRX, SEM…) have been performed to determine the parameters of a solar mirror made of silver.The optical property of the silver film is stable in air ambient and with time. However; the silver protection is necessary mainly on the front face. This protection must adhere to the silver film, be flexible and provide a high visual range. Different varnishes have been researched, and our work has been concentrated in the development of organic (PMMA, PU), ceramics (SiO2, Al2O3), and especially hybrid organic-ceramic covering protection. This research allowed us to identify the relevant areas of these different types of protection coatings under radiation stress, its compatibility with the silver layer to obtain efficient and flexible concentrators. An original solution is presented at the conclusion that corresponds in the elaboration of a flexible mirror, made up of a glass layer of 100 µm thick and covered in a silver film of 100 nm. The reflection is over 95% visible. La producción actual de energía que proviene principalmente de combustibles fósiles tiene un impacto negativo sobre el medio ambiente. El desarrollo de las energías renovables puede reducir este impacto. Si la conversión termodinámica de la energía solar obtenida por concentración de radiación de fotones permite alcanzar altos rendimientos, el reto es lograr realizar, a bajos costos, grandes áreas de reflectores flexibles y ligeros, con una excelente propiedad óptica reflejante.En esta investigación, se estudiaron dos tipos de espejos que intervienen en la consecución de los concentradores solares. El primer espejo está hecho de una placa flexible de polímero altamente transparente (índice de transmisión lo más alta posible) en el que se depositó una película reflejante. Esta capa está protegida contra la corrosión y el ataque del medio ambiente por un revestimiento orgánico opaco desarrollado en la parte trasera. Esto produce un sistema polímero/metal / película orgánica. El segundo espejo consiste en un sustrato opaco flexible en la que se deposita una película reflejante. Una película delgada y protectora orgánica o cerámica con un índice de transmisión lo más alto posible se prepara en frente de la capa reflejante. Por lo tanto, se obtiene un sistema cerámico / metal / orgánico.Siendo esta capa reflejante esencial en ambas configuraciones de espejo, se investigó el desarrollo de una capa reflejante a base de plata con la técnica de depósito químico dinámico, también llamada “JetMetalTM technique” que permite elaborar películas de plata a temperatura ambiente de manera rápida y económica. Además, esta tecnología, aprobada « Green Tech », está bien adaptada para el desarrollo de depósitos sobre superficies grandes. Este trabajo describe los pasos y los parámetros necesarios para obtener reflectores ópticos basados en plata de grandes cualidades: calidad óptica con reflectividad mayor a 95%, calidad mecánica con interfaces de polímero / metal que pueden absorber deformaciones, una relación calidad / precio mediante la optimización de la cinética de depósito y espesor de la película de plata (aproximadamente 100 nm) con un tiempo corto de elaboración. Numerosas técnicas de análisis y caracterización (XPS, AFM, LRX, SEM ...) han sido utilizadas para determinar los parámetros pertinentes de un espejo solar a base de plata. La propiedad óptica de la película de plata es estable en el aire y en el tiempo. Sin embargo, la protección de la plata es necesaria, en particular en el frente. Esta protección debe adherirse a la película de plata, ser flexible y proporcionar un índice de transmisión lo más alto posible en el rango visible. Se han estudiado diferentes barnices y nuestro trabajo ha sido centrado en el desarrollo de recubrimientos de protección orgánicos (PMMA, PU), cerámicos (SiO2, Al2O3) y especialmente en híbridos orgánico-cerámica. Esta investigación ha permitido identificar las áreas de relevancia de estos diferentes tipos de recubrimientos de protección bajo estrés por radiación y su compatibilidad con una capa reflejante de plata para obtener concentradores flexibles eficientes. Una solución original se presenta en la conclusión y corresponde en la realización de un espejo flexible elaborado en una hoja de vidrio de 100 µm de espesor y recubierto con una película de plata de 100 nm. La reflectividad es superior a 95% en el visible. La production actuelle d’énergie qui provient principalement des combustibles fossiles a un impact négatif sur l’environnement. Le développement des énergies renouvelables peut limiter cet impact. Si la conversion thermodynamique de l’énergie solaire obtenue en concentrant le rayonnement photonique permet d’atteindre des rendements élevés, l’enjeu est de réaliser, à faible coût, de grandes surfaces de réflecteurs souples et légers ayant une excellente propriété optique réfléchissante.Dans ce travail de recherche, nous avons étudié deux types de miroirs qui entrent dans la réalisation des concentrateurs solaires. Le premier miroir est constitué d’une plaque souple en polymère très transparent (indice de transmission le plus élevé possible) sur laquelle a été déposé un film réfléchissant. Cette couche est protégée contre la corrosion et les agressions environnementales par un revêtement organique opaque élaboré en face arrière. On obtient ainsi un système polymère/métal/ film organique. Le second miroir est constitué d’un substrat opaque souple sur lequel est déposé un film réfléchissant. Une couche mince protectrice organique ou céramique, ayant un indice optique de transmission le plus élevé possible, est élaborée en face avant sur la couche réfléchissante. On obtient ainsi un système céramique/métal/ organique.Cette couche réfléchissante étant indispensable dans les deux configurations de miroir, nous avons étudié l’élaboration d’une couche réfléchissante à base d’argent du fait que la technique de dépôt chimique dynamique, appelée encore technique JetMetalTM, permet d’obtenir des films d’argent à température ambiante et de façon rapide et peu coûteuse. D’autre part, cette technologie agrée « Green Tech » est bien adaptée pour l’élaboration de dépôt sur des grandes surfaces. Ce rapport décrit les étapes et les paramètres nécessaires pour obtenir des réflecteurs optiques à base d’argent de grandes qualités : qualité optique avec des réflectivités supérieures à 95%, qualité mécanique avec des interfaces polymère/métal pouvant encaisser des déformations, un rapport qualité/prix par l’optimisation des cinétiques de dépôt et d’épaisseur de film d’argent (environ 100nm) avec un temps très court d’élaboration. De nombreuses techniques d’analyses et de caractérisations (XPS, AFM, LRX, SEM…) ont été utilisées pour dégager les paramètres pertinents d’un miroir solaire à base d’argent.La propriété optique du film d’argent est stable à l’air et avec le temps. Néanmoins, une protection de l’argent est nécessaire en particulier en face avant. Cette protection doit adhérer au film d’argent, pouvoir être flexible et présenter un indice de transmission le plus élevé possible dans le domaine visible. Si différents vernis ont été étudiés, notre travail a surtout porté sur l’élaboration de revêtements protecteurs organiques (PMMA, PU), céramiques (SiO2, Al2O3) et surtout hybrides organique-céramique. Ce travail de recherche a permis d’identifier les domaines de pertinence de ces différents types de revêtements protecteurs sous contrainte radiative, leur compatibilité avec une couche réflective d’argent, pour conduire à des concentrateurs souples performants. Une solution originale est présentée en conclusion. Elle porte sur la réalisation d’un miroir souple élaboré sur une feuille de verre de 100 µm d’épaisseur revêtue d’un film de 100 nm d’argent. La réflectivité est supérieure à 95% dans le visible.

International audience; Renewable energy sources have a key role in the energy mix because of their impact on Greenhouse Gases emissions, national energy security, among others. In this context, this paper examines comparatively, under a systemic and multidimensional approach, the policies that have introduced renewable energy in the electric power generation in Argentina, Brazil and Uruguay. The results show that Argentina has had a low performance in these policies in comparison to Brazil and Uruguay, due to failures in the promotion mechanisms and institutional designs.; Las fuentes renovables de energía poseen un rol esencial en el mix energético de un país, por su impacto en las emisiones de gases de efecto invernadero, la seguridad energética, entre otros. En este contexto, el objetivo de este artículo es analizar comparativamente, bajo un abordaje sistémico y multidimensional, las políticas que se han desarrollado para promover las energías renovables en la generación eléctrica en la región sudamericana, en particular en Argentina, Brasil, y Uruguay. Los resultados muestran que Argentina ha tenido un desempeño muy pobre comparado con Brasil y Uruguay, debido a la existencia de fallas en los marcos de promoción y en los diseños institucionales.