Revista Tecnología y Ciencia

La Revista Tecnología y Ciencia es una publicación continua de la Universidad Tecnológica Nacional editada por la Secretaría de Ciencia, Tecnología y Posgrado del Rectorado. Tiene como finalidad divulgar trabajos inéditos de investigación en áreas y disciplinas que abarcan la ingeniería en su conjunto y su aporte a la sociedad, focalizados en investigación básica y aplicada, desarrollo tecnológico e innovación productiva.

 

ANÁLISIS DE FACTORES QUE AFECTAN LA PRODUCCIÓN LECHERA EN ESTABLECIMIENTOS DEL NOROESTE DE LA PCIA DE BS AS.
Equipo:
Director: Álvarez Herranz Agustín Pablo.

Codirector: Xodo, Daniel Hugo.

Investigador formado: Mavolo, Luca.

Investigadores/as de apoyo: Dos Reis, María Rosa, Matassa, Marcelo y Vicente, Pablo.

Becarios estudiante: Galmes, Alberto Federico y Splendiani, Joaquín

Resumen:
En la producción lechera son utilizados métodos estadísticos (descriptivos e inferenciales) y probabilísticos para analizar las variables que la afectan. Así por ejemplo los análisis de regresión, correlación, análisis factorial y otros son de utilidad para estudiar la vinculación entre las diversas variables concurrentes a través del tiempo.

El proyecto propone complementar estos análisis con técnicas de I. A., ingeniería del conocimiento y modelos de análisis cuantitativo tales como algoritmos de análisis multicriterio y de algebra matricial que permitan establecer la relevancia de las vinculaciones, su desempeño temporal y utilizar el conocimiento adquirido para brindar alternativas decisiones relacionadas con la actividad productiva, en este caso la lechera.

La primer parte del trabajo está destinada a recopilar ordenar y sistematizar datos referidos a la producción lechera y variables que la afectan (temperatura, humedad, nivel de napas, suelos, alimentación, calidad del agua, etc. ( en periodo comprendido entre 1998 y 2022)del establecimiento en estudio a fin de realizar análisis uni, bi y multivariable que permita establecer los vínculos e indicadores de relación que serán utilizados en la aplicación de otras técnicas y algoritmos.

Complementariamente al análisis estadístico serán aplicadas técnicas de análisis multicriterio que pueden definir el grado de influencia de las variables consideradas en la productividad

 Los métodos multicriteriales de comparación contribuirán a descubrir relaciones e identificar los más importantes trade-off entre los diferentes factores, (clima, suelo,napas etc) La técnica se considera adecuada para determinar con buena aproximación, el grado de relevancia de los distintos factores que afectan la productividad, aun cuando su evaluación  no implique una decisión consecuente

 Dada su utilidad como forma de representación del conocimiento Será utilizado un sistema de Lógica Difusa (FLS) para manejar datos numéricos y lingüísticos a la vez. Este sistema es un mapeo no lineal de un vector de datos de entrada en un escalar de salida. En el caso de un vector de salida, este puede descomponerse en una colección independiente de sistemas múltiple entrada / simple salida. Muchas variables pueden ser clasificados en sus valores (bajo-medio-alto) y graficar así la influencia sobre el fenómeno en estudio La riqueza de la lógica difusa consiste en que hay numerosas posibilidades de manejar lotes de mapeos diferentes.

Un sistema de control difuso mapea entradas y salidas y sus cuatro componentes: reglas, fusificador, motor de inferencia y defusificador. Una vez que las reglas han sido establecidas, un FLS puede ser visto como un mapeo que puede ser expresado cuantitativamente como Y=f(X).                                                        

Esto permitirá graficar la incidencia de las variables en la productividad considerando las variaciones temporales de los factores incidentes

En base a las previsiones por escenarios realizadas, y en función de los indicadores de relación establecidos estadísticamente, corresponde el análisis estructural para determinar las variables motrices y dependientes que puedan ayudar a mejorar los escenarios previsibles.

Dada la dificultad de ponderación una alternativa apropiada es la consulta a expertos mediante una encuesta que establezca la relevancia de las variables y su interrelación. Los resultados de encuestar la opinión de expertos, sumado a los indicadores obtenidos del análisis estadístico permitirán categorizar y componer la matriz de análisis de relevancia de los indicadores.

El objetivo principal del proyecto es obtener datos, relaciones y conocimiento sobre la actividad que puedan ser utilizados para la gestión de la misma en la explotación analizada y otras de similar entorno.

Desarrollo de un Sistema de tratamientos de residuos generados a partir de la Electrocoagulación de arsénico.

Equipo:

Directora: Savio, Marianela 

Codirectora: Dido, Claudia

Técnicos/as de apoyo:

– Picco, Patricio

– Cora Jofre, Florencia 

 -Orsi, Lelia

Investigadores/as de apoyo:

– Maturana, Karina Yael

– Giusti, Gustavo

– Murcia, Vanina Nerea (ver si tiene cat)

– Kloster, Nanci 

– Azcarate, Silvana Mariela

Investigadores/as estudiantes:

– Rivera Mendiola, Florencia

– Failla, Nicolás

– Farias, Luz

Resumen:
En la actualidad nos enfrentamos como sociedad al gran problema del siglo XXI que es proveer agua de calidad tanto para consumo como para la producción. El agua subterránea es la principal fuente de abastecimiento del noroeste de la Provincia de Buenos Aires y toda la Provincia de La Pampa.

La calidad del agua es un dato de enorme significación dado que es muy frecuente la presencia en exceso de As y F- en los acuíferos disponibles para su explotación. En algunos casos se encuentran en cantidades superiores a las permisibles tanto para consumo humano como animal, siendo compleja la delimitación de zonas con distintos valores, ya que su comportamiento varía según se considere su distribución horizontal o vertical. Esto representa un grave problema que requiere atención y acciones inmediatas.

La concentración máxima en agua potable recomendada por la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y el Código Alimentario Argentino (C.A.A.) es de 0,01 mgL-1 para el arsénico y 1,2 mgL-1 para el flúor. Esto no obliga a las provincias a adoptarlo. De hecho, la provincia de La Pampa, por la ley 1.027 (Régimen de conservación y uso del agua potable) lo fija al valor máximo de As entre 0,15 y 0,18 mgL-1y en la Provincia de Buenos Aires, el valor máximo de Arsénico establecido por la ley provincial Nº11820 es de 0,05 mg.L-1 valores muy superiores a los que establece el C.A.A.

La falta de disponibilidad de fuentes alternativas de explotación ha llevado a buscar otras soluciones para mejorar la calidad del recurso. En forma permanente, los proveedores de agua realizan exploraciones a fin de detectar acuíferos aceptables y cuando ello no es posible, procuran instalar plantas de tratamiento a través del proceso de ósmosis Inversa para producir agua potable solo para consumo humano. Dichas plantas son de tipo modular, efectuándose la distribución a través de envases inviolables a cada usuario.

La electrocoagulación aunque no es una tecnología nueva, ha sido poco estudiada y desarrollada. Pese a esto, ha logrado alcanzar un aprovechamiento comercial importante en el trabajo puntual de algunos contaminantes ubicándose como una técnica con mayores ventajas comparativas con respecto a las tecnologías tradicionales de tratamiento. Por esta razón en los últimos años ha cobrado un interés científico, pues se necesita entender a fondo el proceso y sus mecanismos

En particular, el sistema de electrocoagulación (EC) una variante de  la  coagulación  química  (CQ); con la característica de que no se agregan coagulantes, pues los cationes que cumplen esa función se generan gracias al paso de una corriente eléctrica a través de la oxidación del ánodo de sacrificio. En los 2 procesos referidos, la coagulación inicia cuando los cationes actúan en el agua; proveniente de una  sal  en  de CQ  y generados in situ en el caso de la EC. La generación in situ de iones metálicos, normalmente de hierro o aluminio, se da a partir de la oxidación de ánodos de sacrificio, que posibilitan la coagulación-adsorción; con la generación paralela de gases que permiten la separación de los flóculos.

 

En particular, el sistema de electrocoagulación (EC) es una variante de la coagulación química (CQ); con la característica de que no se agregan coagulantes, pues los cationes que cumplen esa función se generan gracias al paso de una corriente eléctrica a través de la oxidación del ánodo de sacrificio. En los 2 procesos referidos, la coagulación inicia cuando los cationes actúan en el agua; proveniente de una sal  en  de CQ  y generados in situ en el caso de la EC. La generación in situ de iones metálicos, normalmente de hierro o aluminio, se da a partir de la oxidación de ánodos de sacrificio, que posibilitan la coagulación-adsorción; con la generación paralela de gases que permiten la separación de los flóculos.

Este método permite separar material disuelto y suspendido del agua (arsénico, turbiedad, hierro,  manganeso,  fosfato  y  flúor).También permite obtener reducciones significativas de olor, color y precursores de trihalometanos. La EC se caracteriza por la producción reducida de lodos; no se requiere el manejo de químicos; el proceso es controlado eléctricamente; tiene la ventaja de remover partículas coloidales debido a la aplicación de un campo eléctrico y no se incrementan los sólidos disueltos por la adición de sustancias químicas, como sucede en la coagulación convencional. Los flóculos formados en la EC se dan de modo más rápido, generalmente son más grandes, tienen menos agua y son más estables; lo  que  facilita su separación  por  procesos  de sedimentación, flotación y/o filtración.

La  EC,  por  lo  ya  referido  es  un  proceso económico, aun cuando se tienen que reemplazar periódicamente los electrodos de sacrificio, por su consumo  y  el  deterioro  provocado  por  su mantenimiento, para evitar la formación de una capa de óxido (pasivación);  proceso que reduce  la eficiencia  del  proceso  y  aumenta  el  potencial necesario.

Así, la EC es un proceso favorable para la remoción de As y F- utilizando mínima  cantidad de energía mínima y un tiempo relativamente corto. Una de las alternativas al uso de electricidad, que puede ser una problemática en la zona rural, es el uso de energías sustentables, lo que conlleva a una mejora del medio ambiente, reduciendo las emisiones de CO2 y gases de invernadero. De esta manera, se haría el proceso de EC más ahorrativo.

De este modo, a partir de los diagnósticos realizados por instituciones, organizaciones vinculadas al sector rural, y la experiencia de proyectos de la UTN-FRTL, la UNLPam y el INTA, se visualiza el limitado acceso al agua subterránea en cantidad y calidad, como uno de los principales condicionantes para el desarrollo de las actividades productivas y de uso doméstico en el medio rural; impactando fuertemente en la calidad de vida de la familia, desde un punto de vista sanitario como económico y productivo. Se propone llevar a campo una solución real a los productores agropecuarios a través de un dispositivo para la remoción de As y F-, se ha considerado la EC como la solución técnica simple, de fácil uso y económica.

El presente estudio tiene como finalidad la caracterización de los efluentes generados en el sistema de potabilización por EC, diseñado para abatir arsénico y flúor en aguas subterráneas, y el diseño de un sistema de tratamiento que mitigue el impacto medioambiental  de los mismos.

El reactor mencionado ha sido diseñado por los integrantes de este PID, actualmente se está trabajando en el escalado del mismo, pasando de escala laboratorio a escala planta piloto y es necesario comenzar a trabajar sobre los residuos que genera el sistema.

El sistema ha mostrado gran capacidad de remoción de Arsénico y Flúor, bajos tiempos de tratamiento y bajo consumo energético. El impacto en la salud de la población que tienen los analitos mencionados cuando no existen fuentes alternativas de provisión de agua nos insta a buscar soluciones prácticas, accesibles y amigables con el medioambiente, por lo que es necesario realizar un profundo estudio de cada una de las etapas del proceso.

En una primera etapa se realizará una caracterización de los efluentes del reactor y luego se evaluarán las tecnologías existentes para el tratamiento de los mismos.

Grupo de Estudios sobre Técnicas de Decisión de Ingeniería Sostenible (GESTADIS)
Industrialización para la eficiencia energética de la vivienda diseño de productos y de producción industrial de componentes para la mejora térmica de la envolvente y la gestión de la energía natural en edificios residenciales.  
Equipo:

Director: Wadel, Gerardo

Codirectora: Dido, Claudia

Investigadores/as formado/as:

– Martin, Horacio Omar

– Mieres, Franco

– García, Silvia Nélida

Investigadora de apoyo: Calvo, Lucila

Investigadores/as estudiantes:

– Rodríguez, Cristian

– Balbi, Lucia

– Álvarez, Juan Eduardo

-María Constanza Carrion 

y Splendiani, Joaquín

Resumen:
INDEEV, Industrialización para la Eficiencia Energética de la Vivienda, aborda el estudio, diseño, producción industrial y pruebas de componentes pasivos para disminuir la demanda de energía de climatización, aumentando al mismo tiempo el confort interior. Esto se plantea, partiendo de la base de los resultados de un PID anterior de estudios sobre la envolvente realizado por el mismo equipo de investigación, a través de seis componentes industrializados y de montaje en seco a desarrollar que pueden adosarse a viviendas existentes. Tres son para la mejora térmica de la envolvente, mientras que los otros tres son para la gestión de la energía solar. Se plantea un desarrollo gradual, en el que a partir de que todos alcancen el nivel de madurez tecnológica TRL 2 se seleccionen dos de ellos para llegar a TRL 4 y, finalmente, uno llegue a TRL 7 incluyendo pruebas reales en edificios de la propia FRTL UTN. Se prevé la colaboración con cátedras de la propia facultad, el Colegio de Ingenieros de la Provincia de Buenos Aires Distrito  III, Colegio de Arquitectos de la Provincia de Buenos Aires Distrito 7  y cátedras de la FAU UNLP mediante diversos acuerdos y convenios. Se pretende generar un “cajón de herramientas» con los contenidos y resultados del proyecto, de uso libre y acceso gratuito.
CAMBIOS EN LOS SISTEMAS AGROPECUARIOS EN EL OESTE BONAERENSE (TRENQUE LAUQUEN) EN EL PERÍODO 2013-2022
Equipo:

Director: Marcos, Carlos Eduardo

Codirector: Cabrini, Silvina María 

Técnicos/as de apoyo:

– Arado, Francisco Luis

– Martín, Guillermo Daniel

– Crespo, Sofía

– Néstor Martín

Investigador formado: Álvarez, Rubén Manuel

Investigadores/as de apoyo: 

– Fantino, Francisco Dalmacio

– Matassa, Marcelo

Becarios estudiantes:

– Groppa, Luis Bautista

– Concolino, Sofía Manón

Resumen:
La producción agropecuaria es el centro de la economía en el interior pampeano. A partir de allí se genera una amplia red de servicios, industrias y otras actividades relacionadas. En los últimos años se han producido transformaciones importantes en los sistemas productivos; el crecimiento económico, asociado a cambios en las formas de organización modificaron las relaciones tradicionales entre los distintos sectores.

Existen conocimientos empíricos y algunas investigaciones realizadas en otras regiones que permiten caracterizar a sus distintos sectores productivos y el impacto local. Entre estos estudios se encuentra una caracterización realizada en el marco del PID 2267, referida a nuestra región, del cual han transcurrido una década.

El trabajo de investigación pretende, para un partido del oeste de Buenos Aires (Trenque Lauquen), identificar y describir las principales formas productivas del sector agropecuario, su evolución y diagnosticar sus principales restricciones. Por otra parte, estimar el impacto ambiental de sus actividades, la producción primaria actual y potencial y su importancia para el desarrollo territorial.

ANÁLISIS DE LA IMPLEMENTACIÓN Y SEGUIMIENTO DE LA PROPUESTA DE FORMACIÓN POR COMPETENCIAS EN EL CONTEXTO DE LAS ADECUACIONES DE LOS DISEÑOS CURRICULARES DE LA UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL
INTER-FACULTAD (AVELLANEDA, NEUQUÉN, SAN NICOLÁS, BAHÍA BLANCA, AVELLANEDA, CHUBUT y TRENQUE LAUQUEN)

Equipo:

Director: Cura, Rafael Franco
Co Directora: Ferrando, Karina Cecilia
INVESTIGADOR/A FORMADO/A: Rossi Andrea Paula, Varoni Verónica,
INVESTIGADOR/A DE APOYO: BOCCANERA Alejandro, Rumi Lucia, Forno Jorge, Cerda Tegaldo Gabriel, Solano María Leticia, Musotto Marcelo, Natali Gabriela, Carabelli Luis, Reina Néstor, Sosa Daniel, Fernández Carlos, Miglioli Sergio, Sinelli Guadalupe, Gallego Danna, Gerico Adrián, Paez Oscar, Bernatene Ricardo Alberto, González Emilse Yanin, Haweyliszyn Eduardo, Cacciavillani Fernando Alberto, Palmieri Fernando, Sacco Lucila, Obiol Sergio, Paez Olga, Bolies Mónica, Ygnazzi Maio Matías Pablo
BECARIO ALUMNO UTN-SCYT: Carofalo Lucas
BECARIO/A ALUMNO/A UTN-SAE: Uribe Nicolás, Sscherger Martina y Vergara Caleb

Resumen:

La formación en Ingenierías y carreras tecnológicas atraviesa un proceso de transformación significativa frente a los cambios socio tecnológicos mundiales y las nuevas demandas y posibilidades que plantea la sociedad actual. Las Naciones Unidas considera a la Ingeniería como una profesión esencial para el Desarrollo Sostenible de toda la humanidad (UNESCO, 2020) y frente a estos desafíos, organizaciones mundiales como la Federación Internacional de Sociedades de Educación en Ingeniería (IFEES) plantea, que ?es imperativo que asumamos un papel de liderazgo en la introducción, evaluación y promoción de nuevas formas de educación en ingeniería, tanto académicas como no académicas (Ashmawy, 2020). En 2018 el Consejo Federal de Decanos de Ingeniería de la República Argentina propuso nuevos estándares para las carreras de Ingeniería y el Ministerio de Educación en 2021 sancionó las Resoluciones para las nuevas acreditaciones de todas las carreras de Ingeniería desde un enfoque basado en la formación por competencias.
Para Tobón (2015), la formación por competencias promueve el desarrollo integral de la persona basada en desempeños pertinentes y concretos, respondiendo a problemáticas situadas, que ponen en acción saberes y capacidades vinculadas con la dimensión cognitiva, emocional, actitudinal, profesional, social y cultural. Según Roegiers (2007), la formación por competencias es un modelo ejemplar de la pedagogía y el curriculum integrador, favoreciendo articulaciones didácticas y evaluativas permanentes. Esta nueva propuesta busca, además,  incorporar un enfoque de aprendizaje centrado en el estudiante cuyo  foco, según Cukierman (2018) está en lo que el y la estudiante hace para aprender, en tanto el cuerpo docente pasa a ser guía o facilitador. Desde sus actitudes y experiencias, organiza las secuencias didácticas y evaluativas favoreciendo ese desempeño protagónico y competente de los y las estudiantes según los resultados de aprendizaje esperados.
La Universidad Tecnológica Nacional (UTN) dictaminó en 2022 los nuevos Diseños Curriculares para todas sus carreras desde el modelo de formación por competencias. Asimismo, las cátedras de UTN han desarrollado numerosas acciones de formación para el diseño de las nuevas Planificaciones académicas y en 2023 han comenzado a implementarse especialmente en los primeros años.
En este contexto, equipos de docentes investigadores de las Facultades Regionales de Avellaneda, Bahía Blanca, Neuquén, San Nicolás y Trenque Lauquen, habiendo concluido en forma paralela los PID UTNIFN7736 y PIDA Competencias TEIABBB8191, se han constituido para estudiar la implementación de los programas académicos, basados en competencias de egreso del Perfil Profesional, en la prácticas de las aulas, laboratorios y experiencias formativas. Se busca establecer el nivel de articulación, complementariedad y pertinencia de los componentes de las secuencias didácticas para su mejora.
Por ello, el Objetivo principal señala: Analizar la implementación y seguimiento de la propuesta de formación por competencias en el contexto de las nuevas adecuaciones de los diseños curriculares de la Universidad Tecnológica Nacional, estableciendo la correspondencia pedagógica entre los resultados de aprendizaje, la organización de la mediación pedagógica y el sistema de evaluación en carreras de ingeniería y carreras tecnológicas para incorporar mejoras formativas en el período 2024-2026.
Las unidades de análisis serán las secuencias didácticas implementadas en la práctica, quienes serán estudiadas a partir del desempeño de sus variables principales: los resultados de aprendizaje, las actividades formativas y las estrategias evaluativas. También se analizará el comportamiento de las subvariables que componen estos ejes de la formación por competencias. Dicho estudio permitirá enriquecer las experiencias con aportes, ajustes y mejoras específicas desde el intercambio entre los equipos participantes.
Se trata de una investigación socioeducativa, descriptiva y analítica, ya que busca apreciar el funcionamiento de los componentes de las secuencias didácticas, analizarlos y establecer la el nivel de correspondencia, pertinencia y operatividad de cada variable y subvariable en relación con los resultados obtenidos por los y las estudiantes en sus aprendizajes. Por ello, también es un estudio correlacional. Además es una investigación de cambio, pues se basa en el enfoque de investigación acción, que promueve la reflexión sobre las prácticas docentes en un ámbito de comunidades reflexivas que intercambian avances. En base a la experiencia de los PID anteriores que han desarrollado exitosamente este enfoque se busca generar el proceso cíclico de colaboración, enriquecimiento, estudio y mejora continua.
El trabajo de campo se organizará en dos dimensiones: un análisis global analizando el desempeño de las cuatro o cinco secuencias didácticas de los resultado de aprendizaje que componen el cursado. Y paralelamente, se efectuará un estudio específico de cada secuencia didáctica con sus subvariables, como se señaló precedentemente.  
Para la obtención de datos se adoptará la técnica de observación  y de encuestas. La primera comprenderá la técnica de registro de observación de aspectos del desempeño de las variables a nivel global y se elaborará otra para el estudio de las subvariables que permitirá el estudio específico de las secuencias. Las encuestas tendrán el objetivo de obtener datos de los y las estudiantes sobre los procesos implementados que brindarán información tanto para el análisis general de los resultados de aprendizaje como para cada uno en particular. Las fuentes serán la población estudiantil, sus producciones y los registros que llevan desde las cátedras docentes. Se empleará la triangulación de fuentes, técnicas y datos alcanzados para garantizar la fiabilidad de los instrumentos y la validez de los datos.  
Se dispondrá de un equipo de Coordinación del PID IFN, integrado por los Coordinadores de cada equipo de Facultad. Se planteará anualmente el programa de trabajo y dicha Coordinación animará el desarrollo, la evaluación y los ajustes de actividades. Se dispondrán de espacios de trabajo físicos y presenciales y también aulas y espacios virtuales, que permitirán subir y compartir los materiales de avance, los intercambios, recursos y técnicas, entre otros.  El presupuesto presentado permitirá concretar las actividades programadas de investigación en las cinco Facultades y lograr transferencias e intercambios con otros equipos afines. Se aspira a crear un sistema e instrumentos del estudio y mejora de la implementación de la formación por competencias, generar conocimiento sobre el desempeño de las secuencias didácticas, generar mejores experiencias formativas y transferir y enriquecer el desempeño de los equipos participantes, de otros de las Facultades y de publicar en Congresos y Revistas académica, además de acciones de vinculación con equipos similares. También se aspira a seguir vinculados y enriquecerse de los aportes de la RED IPECYT, CAEDI, SAIE y otros equipos de formación por competencias. La mayoría de los equipos docentes investigadores provienen de tres y hasta ocho años de trabajo en los PID educativos e interfacultad anteriormente mencionados, con adecuado compromiso, dedicación y producciones, que se espera mantener al mismo nivel o superarlo.

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