Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Diseño de un robot autónomo para la limpieza de áreas de 100m x 40m de playa de arena(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-02-13) Ricaldi Azañedo, Marco Antonio; Domínguez Mostacero, Daniel EduardoEn la actualidad, existe gran cantidad de contaminación en las playas del litoral peruano y las hay de varios tipos, tales como residuos orgánicos, plásticos, metálicos, desmonte y dañinos como residuos hospitalarios. Esto se genera debido a la poca cantidad de contenedores adecuados para los residuos mencionados; lo cual causa la poca afluencia de visitantes y la reducción de flora y fauna en el litoral peruano. Para solucionar este problema, este proyecto plantea el diseño de un robot autónomo de recolección de residuos en playas de arena para un área de 100m x 40m. Previamente a la limpieza, el encargado de la recolección debe asignar una etiqueta al robot, y delimitar el área de trabajo a través de la interfaz de usuario; de esta forma, el microcomputador del robot puede generar una ruta ideal. Para su navegación autónoma, el robot debe obtener, en tiempo real, imágenes de su camino frontal y así identificar posibles obstáculos en su camino. La captación de residuos se puede dividir en cuatro etapas, la primera es la recolección de residuos más arena utilizando el tambor rotativo frontal; la segunda es la filtración de arena de los residuos utilizando un motor de vibración montado debajo de un recipiente perforado; la tercera es el transporte desde el recipiente hacia el depósito de almacenamiento utilizando un solo cangilón instalado sobre 2 ejes con cadenas y sprockets impulsados por un motorreductor DC; finalmente, la cuarta etapa es el almacenamiento y liberación de los residuos en el depósito utilizando una tolva que posee celdas de carga y una cámara para monitorear el peso y nivel; además, una compuerta inferior impulsada por un cilindro eléctrico DC. La energía del robot es proporcionada por un banco de baterías del tipo Li-Po. La autonomía energética de este banco debe ser mayor a una hora, funcionando con una velocidad lineal de 0.5m/s. Por otro lado, debe ser posible la recarga del banco mediante un pad de carga magnético.Ítem Texto completo enlazado ENKEI: Sistema de Segregación de Residuos Domésticos para Zonas Urbanas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-11-26) Noborikawa Gushiken, Mayumi Karina; Loaiza Soracco, Renato Gonzalo; Pérez Riojas, Fernando FelipeEn la actualidad, en el Perú existe una barrera que impide el buen manejo y procesamiento de residuos sólidos. Este hecho es ocasionado por dos factores íntegramente relacionados: el escaso hábito de clasificación de residuos de las personas y la inexistencia de un sistema integrado y eficiente de manejo de residuos municipales. Como consecuencia, se produce una acumulación de residuos en las calles, los cuales más del 50% es materia orgánica que en estado de putrefacción son un foco de plagas y enfermedades respiratorias y gastrointestinales. Con la finalidad de buscar una solución a esta problemática se realizó un análisis de las medidas que se están tomando a nivel nacional e internacional siguiendo la línea de economía circular. Por consiguiente, se observó en la ciudad de Lima una oportunidad de aportar mediante el diseño para el cambio de comportamiento en el tratamiento de residuos sólidos domiciliarios, ya que se la identifica como una sociedad en proceso de adaptación hacia prácticas más sostenibles. Bajo esta premisa se realizó el diseño de un módulo doméstico de segregación de residuos orgánicos e inorgánicos enfocado en facilitar su almacenamiento y posterior procesamiento con la finalidad de expandir una cultura de economía circular en la población. Para entender de manera completa la problemática y el contexto se realizaron una serie de estudios utilizando diversos métodos. Los resultados obtenidos se analizaron y se identificaron los lineamientos y requerimientos de diseño del producto. Finalmente, se tradujeron los resultados de esta investigación en un producto tangible, el cual obtuvo una respuesta positiva luego de ser validado por usuarios finales.Ítem Texto completo enlazado Una aproximación a un caso de hibridación indígena: el flujo de consumo material cotidiano y el manejo de residuos sólidos en la comunidad awajún de Wawaim, Amazonas en tiempos contemporáneos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-11-04) Gonzalez Pestana, Natalia; Bell, Martha GwennDesde los setentas, Wawaim, una comunidad awajún ubicada en el Alto Marañón, se encuentra crecientemente inmersa en una dinámica comercial propia del modernismo económico peruano. La economía de las familias Wawaim se ha transformado notablemente debido a la presión externa, al acelerado metabolismo del mercado de Chiriaco, y a los programas de asistencia estatal. Estos cambios, al paso, han tenido diversos efectos en el comportamiento de la población y en el medio natural adyacente. No obstante, este proceso de hibridación inició con la llegada de exploradores europeos a la Amazonía y su posterior colonización y economización por familias mestizas y compañías extranjeras. Dicha hibridación ha devenido en una economía mixta conformada por actividades tradicionales awajún y actividades primordialmente comerciales y de mano de obra. La cultura comunal ha mutado, asimilando valores y elementos modernos, así como aspiraciones asociadas a las promesas occidentales. La finalidad de esta investigación es entender el flujo de consumo material cotidiano enmarcado en este proceso de hibridación indígena, haciendo énfasis en el manejo y la producción de sus residuos sólidos domésticos. A partir del estudio realizado en base al enfoque etnográfico, haciendo uso de entrevistas semi estructuradas, dinámicas grupales y observación participante, se puede afirmar que Wawaim se encuentra en un lento, prolongado y persistente proceso de hibridación cultural condicionado por su cercanía geográfica a Chiriaco, entendido como principal agente de occidentalización local, la obtención de dinero a través de programas de asistencia social, y la labor de la escuela como capacitadora moderna. De acuerdo al estilo de vida moderno adoptado activa y pasivamente y al crecimiento poblacional, la producción de basura ha incrementado en volumen y en heterogeneidad, convirtiéndose en una potencial amenaza por la contaminación ambiental e inseguridad sanitaria que significa para la población de la comunidad y para el medio ambiente de soporte.Ítem Texto completo enlazado Estudio de degradación electroquímica de residuos lácteos usando electrodos a base de fieltro grafítico(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-10-22) Obregón Castillo, Lus Renato; Kong Moreno, Maynard JorgeLa presente investigación se basa en la oxidación electroquímica para la degradación de efluentes con residuos lácteos, utilizando electrodos a base de fieltro grafítico directamente o con algunas modificaciones en su superficie, estos ofrecen muchas ventajas con respecto a otros electrodos, ya que son químicamente estables, son buenos conductores eléctricos y tiene una excelente fijación de algunas moléculas en su superficie. Por ello, en esta investigación se compara la eficiencia de diferentes sistemas de celdas en procesos electroquímicos para el tratamiento de muestras sintéticas que simulan el contenido de efluentes residuales de la industria láctea, teniendo como principios la oxidación anódica, y el proceso electro-Fenton. Para los diferentes sistemas de celda, se prepararon muestras sintéticas simulando residuos lácteos, donde se disolvió 8 gramos de leche en polvo en un litro de agua, utilizando las siguientes condiciones: pH 3, un voltaje de 8 V y una densidad de corriente de 140 A/m2 entre los electrodos en contacto con 200 mL de la muestra sintética, y por un tiempo máximo de 4 horas. Se registraron los cambios respecto a los valores iniciales de parámetros representativos para el tratamiento electroquímico en cuestión como, por ejemplo, turbidez, demanda química de oxígeno (DQO), contenido total de proteínas, en intervalos de 1 hora. Bajo las condiciones electrolíticas indicadas anteriormente, se observó que en la celda Fe/fieltro aumenta la eficiencia en la disminución del DQO, turbidez y contenido total de proteínas hasta de niveles de 86,88 %, 85,31 % y 78,91 % (Tabla 22), respectivamente. Esto implica un aumento en la eficiencia de remoción adicional de la demanda química de oxigeno (DQO), turbidez (NTU) y porcentaje total de proteínas de 9,05 %, 3,68%, 11,39% (Tabla 24), respectivamente, comparado a la celda estándar Fieltro / H2SO4 (pH = 3) / Fieltro.Ítem Texto completo enlazado Validación de un método colorimétrico basado en nanopartículas de oro para la determinación de plomo (Pb+2) en muestras de agua para uso y consumo humano(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-10-04) Villanueva Villaueva, Miguel Omar; Coello de la Puente, Yves PaulEl plomo (Pb+2) es un contaminante ambiental de alto riesgo para la salud. La OMS establece un valor límite máximo permisible de plomo en el agua potable de 48.3 nM. En contraposición, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) describe efectos nocivos en el desarrollo neurológico a niveles de 10.1 nM de plomo en agua para el consumo humano. En la industria de los laboratorios analíticos, la cuantificación de Pb+2 en agua para uso y consumo humano está dominada por métodos basados en AAS, ICP/MS y ICP/OES. Estas metodologías carecen de sensibilidad para los niveles de concentración descritos por la EFSA. La metodología propuesta se basa en un sensor químico a partir de nanopartículas de oro de 14 nm de diámetro funcionalizadas con ácido maleico, capaz de detectar y reconocer al Pb+2 en solución de manera específica y selectiva, mediante la alteración del plasmón de resonancia de superficie localizado de las nanopartículas de oro como señal analítica detectable mediante espectrofotometría UV-Vis. La calidad del agua puede ser controlada a través de la medición de contaminantes ambientales por métodos que deben pasar previamente por una validación metodológica para brindar confiabilidad en los resultados analíticos. Entonces, debe validarse el método evaluando el desempeño de la metodología y estimando la incertidumbre del resultado. La validación demuestra que el método es lineal en un rango de concentraciones de 2.30 a 100 nM de Pb+2 con un coeficiente de determinación (r2) de 0.9948. La estimación de los límites de detección y cuantificación son 0.70 nM y 2.30 nM respectivamente. El método es veraz, al obtener 101.0% de recuperación para niveles de Pb+2 de 10 nM. Los interferentes estudiados en este trabajo no son fuente de error para los límites máximos permisibles (LMP) para la matriz de agua de uso y consumo humano descritos por el Ministerio de Salud del Perú.Ítem Texto completo enlazado Desarrollo y optimización de un sensor químico portátil basado en la transferencia de energía entre nanopartículas de oro y rodamina B como agente fluorescente para la determinación de cianuro (CN-) en soluciones acuosas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-10-04) Veliz Portal, Lorena Amelia; Coello de la Puente, Yves PaulEl anión cianuro es un compuesto inorgánico que se origina de forma natural o antropogénica, y tiene la facilidad de transportarse largas distancias al estar presente, en pequeñas proporciones, dentro de las partículas de polvo que pueden desplazarse por el aire con facilidad. Este ion es altamente utilizado en la industria metalúrgica y en la extracción de oro y plata cuyos efluentes son luego desechados en las fuentes de agua más cercanas. En nuestro país existen innumerables mineras informales dedicadas a la extracción de oro utilizando cianuro. Estas empresas ponen en riesgo a las poblaciones y al medioambiente aledaño ya que no cuentan con medidas de seguridad y planes de contingencia, ni obedecen las regulaciones del estado. Hasta el día de hoy se han desarrollado numerosos métodos analíticos para la determinación de cianuro; sin embargo, la mayoría de ellos requieren largos tiempos de preparación de muestras y un análisis o instrumentación costosa. Frente a ello han surgido nuevas posibilidades para la detección del anión cianuro, entre ellos los ensayos colorimétricos y de fluorescencia basados en nanomateriales. Estos permiten una cuantificación con bajos límites de detección de manera rápida, precisa y con un tratamiento de muestra sencillo. En este trabajo se desarrolló y optimizó un nanosensor de nanopartículas de oro, caracterizadas por medio de las espectroscopía de UV-Vis y microscopía de fuerza atómica, basado en la transferencia de energía empleando un fluoróforo de bajo costo, la rodamina B, para la detección de cianuro. El sensor fue monitoreado por fluorescencia y demostró ser sensible y selectivo a cianuro obteniéndose un límite de detección de 2 μM. A su vez, el sensor se implementó en una plataforma portátil sin que esto comprometa la sensibilidad de su respuesta incluso en presencia de muestras de matrices complejas.Ítem Texto completo enlazado Estudio del radón 222 y su progenie proveniente del suelo en la estación meteorológica Hipólito Unanue–PUCP(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-08-09) Torres Maldonado, Jordi Oscar; López Herrera, María ElenaEl estudio de la presencia del gas radón y su progenie en sitios relacionados con actividades de perforación de suelos como en ingeniería civil, arqueología, geología, minería, etc. es de interés actual, considerando que los trabajos que se realizan asociados a estas actividades son principalmente de excavación y remoción del suelo. Estas actividades originan que la salida de este gas desde el suelo se acentúe y se sume a la contribución producida por vibraciones naturales de los suelos. Se considera que la población o especialistas involucrados en estas actividades, están más expuestos a este gas radiactivo, debido a que la exposición es mayor que la que se produce en cualquier ambiente cotidiano. Como tema de la presente investigación, se plantea hacer un estudio del gas radón y su progenie proveniente del suelo en la Estación Meteorológica Hipólito Unanue (EMHU), localizada cerca al Muro Inca, zona arqueológica protegida que atraviesa el campus de la PUCP en la ciudad de Lima. La zona es elegida por su cercanía y fácil acceso para realizar las mediciones contando con los permisos respectivos y con el compromiso de no dañar o alterar los sitios de estudio. Mediante la técnica de huellas nucleares, con una metodología propia, se detecta el gas radón y su progenie proveniente del suelo, a diferentes alturas en pozos construidos para tal fin. El objetivo principal, es la medición de la concentración de radón a diferentes alturas que nos permite estudiar el proceso de exhalación de este gas desde el suelo. También se busca determinar si los niveles de radón están dentro de los niveles aceptables para la zona de estudio.Ítem Texto completo enlazado Medición de Radón 222 en lugares de trabajo ubicados en sótanos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-07-09) Guevara Rojas, Vanessa Yuliana; López Herrera, María ElenaEl Radón-222 es un gas de origen natural el cual se produce a partir de la desintegración radiactiva natural del Uranio, que está presente en suelos y rocas. El Radón emana fácilmente del suelo y pasa al aire, donde se desintegra y emite partículas alfa y produce a su vez una serie de partículas de vida corta (Polonio-218, Polonio-214, y Polonio-210) que también decaen emitiendo partículas alfa. Las personas inhalan las partículas de vida corta, y estas pueden causar significativo daño a las células interiores de los bronquiolos y además pueden terminar conduciendo a la aparición de cáncer de pulmón. Por el motivo antes expuesto es de suma importancia medir y evaluar los niveles de exposición debido al Radón. En esta tesis se determina la concentración de Radón-222 en 27 lugares de trabajo ubicados en sótanos que pertenecen a 10 edificios en la ciudad de Lima- Perú. En las mediciones se emplean detectores LR -115 Tipo 2 los cuales se colocan sobre la pared de los sótanos en estudio en tres niveles, 40 cm, 100 cm 160 cm de altura medidos a partir del piso. Los detectores luego son grabados y leídos siguiendo el protocolo usado en el Laboratorio de del Grupo de Investigación de Técnica de Huellas Nucleares de la PUCP (GITHUNU-PUCP). Los resultados estadísticos demuestran que 12 lugares de trabajo presentaron niveles de concentración mayores a 150 Bq/m3 en diferentes periodos de medición. Se determinó que la distribución de concentración de Rn-222 en un recinto no es homogénea; habiendo mayores niveles de concentración en las zonas del recinto donde hay poca circulación de aire y menores niveles de concentración en las zonas donde hay mayor circulación de aire. Empleando el coeficiente de Pearson se evaluó la correlación de la concentración Rn-222 con la altura alrededor de los puntos de medición, donde dos ambientes mostraron correlación lineal entre estas variables. Empleando el coeficiente de correlación múltiple y de Pearson se logró evaluar la correlación de la concentración de Rn-222 con la humedad relativa y temperatura, en 20 ambientes de trabajo; un ambiente muestra una correlación lineal múltiple justificable entre estas variables, un ambiente muestra una correlación lineal positiva significativa entre la concentración y temperatura y un ambiente muestra una correlación lineal negativa significativa entre la concentración y la humedad relativa. Se concluyó que probablemente la ventilación es la variable que más influencia en los niveles de concentración de Radón en recintos con estas características.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un sistema mecatrónico autónomo y teleoperado para la limpieza y vigilancia de playas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-07-05) Sigüenza Astoquillca, Michel; Cuéllar Córdova, Francisco FabiánEn los últimos años, la contaminación se ha convertido en un problema de nuestra sociedad moderna, actividades como generación de desperdicios por medio de desechos o residuos, descargas de aguas residuales, plantas de tratamiento ineficientes, residuos de botes y embarcaciones ha incrementado la contaminación especialmente en la zona litoral de diversos países, siendo las playas las más afectadas, donde el hombre tiene mayor impacto cuyos vertidos alcanzan el 80% de la totalidad de desechos marinos. Por otro lado existen otras causas como la marea o los desastres naturales que contribuyen en parte a la contaminación. Estos problemas que se han mencionado tiene un gran impacto en nuestro ecosistema; ello constituye un serio impacto en la vida marina, destruyendo sus ecosistemas, el medio ambiente; poniendo en riesgo la salud de los seres humanos. Ante la necesidad de controlar mejor la disposición de basura y otros desechos, en ríos, arroyos y océanos se busca minimizar los vertidos terrestres de los desechos marinos, en la cual su mayoría corresponde al plástico, y crear una cultura de concientización de la contaminación en las personas. La tecnología actual busca desarrollar nuevos métodos en el desarrollo de robots limpiadores. No obstante, se ha visto un mayor enfoque en mecanismos diseñados exclusivamente para interiores, dejando a un lado por el momento a la problemática presente fuera de nuestros hogares. La presente tesis está enfocada en el diseño de un sistema mecatrónico, el cual basa su funcionamiento en el desarrollo de un vehículo con un mecanismo de recolección de residuos, una suspensión mecánica independiente y una autonomía completa que le permite evadir obstáculos presentes en una playa como personas, sombrillas, sillas o la orilla misma. El vehículo contará con una cámara, la cual será el dispositivo que le permite la capacidad de buscar, recolectar y depositar en un respectivo contenedor desechos de residuos tales como latas de aluminio, botellas de plástico. Habilitado para navegar a través de todo tipo de terreno irregular de una playa ya sea sobre un terreno seco o húmedo gracias a su suspensión mecánica independiente que posee cada rueda. Por otro lado, el vehículo contará con diversas características que lo volverá un robot atractivo para los seres humanos, en busca de una interacción natural. Para lograr ese efecto, el robot contará con un rostro que emule estados de ánimo y en su conjunto con el vehículo será una herramienta que enseñe a las personas como proteger el medio ambiente.Ítem Texto completo enlazado Mapeo de los niveles de Radón 222 en el distrito de San Martín de Porres (Lima-Perú) en el periodo 2015-2016(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-05-18) Liza Neciosup, Rafael Angel; López Herrera, María ElenaEl objetivo de este trabajo es determinar los niveles de Radón 222 y su progenie en interiores en el distrito de San Martín de Porres durante cinco periodos en los a~nos 2015-2016. Las mediciones se realizaron usando detectores pasivos de huellas nucleares de nitrato de celulosa (LR-115 tipo 2). Las mediciones se realizaron al interior de viviendas considerando diferentes parámetros como el material de construcción, edad de la vivienda, tipo de suelo entre otros, colocando dos detectores en diferentes ambientes de las viviendas. Para la adquisición de imágenes luego de haber sometido a los detectores a un tratamiento químico que revela las huellas latentes, se empleó el software V.4.0 del microscopio óptico marca Leica, que permite una mejor calidad en cuanto a la adquisición de imágenes. Para realizar el conteo de las huellas nucleares en los detectores luego de haber adquirido las imágenes mediante el microscopio se uso el software ImageJ, para el cual se implementó un macro que permite automatizar el proceso de conteo. Finalmente con los 125 puntos de medición se reportan valores promedio por vivienda en el rango de 103,0 Bq=m3 hasta los 218,9 Bq=m3, con los cual se ha elaborado el primer mapeo para el distrito de San Martín de Porres en el cual se muestra los variaciones de los niveles de concentraciones de Radón 222 ambiental y su progenie. Además se determinó que existe un 7,6% de probabilidad de superar el nivel de referencia de 200 Bq=m3 establecido por el IPEN.