Tesis y Trabajos de Investigación PUCP

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Sistema ciberfísico de toma de muestras y monitoreo de agua de ríos cerca a campamentos mineros
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-02-21) Paredes Olivera, Cristian Guillermo; Santos Lopez, Felix Melchor
La industria minera peruana se destaca a nivel global debido a su extracción diversificada de minerales. Sin embargo, este proceso engendra la producción de desechos que se descargan en ríos y cuencas cercanas, lo que insta la necesidad de supervisar estos vertimientos para garantizar el cumplimiento de los límites establecidos. En la actualidad, este monitoreo se lleva a cabo en persona, pero esta aproximación resulta ineficiente debido a las extensas distancias entre las instalaciones mineras y los cuerpos de agua, además de la variabilidad en las propiedades del líquido a lo largo del tiempo. El objetivo es instaurar un sistema en las inmediaciones de un río capaz de recoger y analizar muestras de agua para verificar su conformidad con los límites autorizados por el Ministerio del Ambiente (MINAM). Este sistema se distingue por proporcionar muestras confiables al personal regulador, alertándolos ante posibles indicios de contaminación en el efluente, a la vez que ofrece un monitoreo en tiempo real. Dado su emplazamiento en zonas rurales, el sistema debe funcionar de manera autosustentable energéticamente. En conclusión, la propuesta de investigación se enfoca en la concepción de un sistema ciberfísico con aptitud para la toma de muestras del afluente y la implementación de un dispositivo de análisis para evaluar la contaminación de las muestras. Además, el sistema aprovecha la energía proveniente de los rayos solares y la del viento como fuente principal para garantizar su autosuficiencia energética. Este diseño se integra con una solución basada en Internet de las cosas (IoT) que facilita el seguimiento de los parámetros recolectados, los cuales se presentan al usuario a través de una plataforma web. El sistema en la nube ha sido sometido a pruebas y se ha desarrollado un prototipo para simular su funcionamiento.
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Modelamiento hidrodinámico e hidrogeoquímico del pit lake Maqui Maqui
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-11-27) Hawkins Tacchino, Robert Jhon; Guzmán Córdova, Maribel Giovana
Tras el cese del minado en el tajo Maqui Maqui Sur se darán naturalmente las condiciones para la formación de un pit lake, proceso que requiere ser entendido desde la perspectiva hidrodinámica e hidrogeoquímica, a través de modelamientos conceptuales y numéricos, para definir principalmente el volumen y calidad del agua en el mismo, respectivamente; de modo que, se puedan tomar decisiones de gestión ambiental y social más efectivas. El balance de agua indica que el pit lake se formará principalmente por los aportes de flujo subterráneo y alcanzará su equilibrio en aproximadamente 6 años, bajo una condición de descarga solo de agua subterránea (flowthrough condition). Durante su formación y en el largo plazo, el pit lake recibirá aportes de solutos por los mecanismos de wall-rock runoff y wall-rock leaching, además de la carga contenida en los propios flujos de entrada. El modelamiento hidrogeoquímico señala que el pit lake será ácido y tendrá cargas altas de sulfatos y metales, no obstante, las condiciones modeladas para el primer estrato (epilimnion) muestran una calidad con mayor potencial de ser aprovechable; más aún si se diera una condición meromítica. El modelamiento con PHREEQC da resultados más precisos, al permitir simular el efecto de determinadas reacciones químicas que influyen en la calidad del agua, lo que finalmente repercute, por ejemplo, en la eficiencia de los costos de las medidas de tratamiento para el agua que se podrían implementar o incluso en la determinación de su necesidad.

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