Facultad de Ingeniería

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https://repositorio.uft.cl/handle/20.500.12254/2325

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Examinando Facultad de Ingeniería por Materia "02 - Control y cuidado del medio ambiente"

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    A Sub-Hourly Precipitation Dataset from a Pluviographic Network in Central Chile
    (MDPI, 2025-06-22) Sangüesa, Claudia
    This data descriptor presents a unique high-resolution rainfall dataset derived from 14 pluviograph stations across central Chile’s Mediterranean region, covering variable peri- ods starting from between 1969 and 1992, up to 2009. The dataset provides continuous precipitation records at a 5 min temporal resolution, obtained through the digitization and processing of pluviograph strip charts using specialized software. This high temporal resolution is unprecedented for the region and enables detailed analysis of rainfall inten- sity, duration, and frequency patterns critical for hydrological research, climate studies, and water resource management in general. Each station’s data was subjected to quality control procedures, including manual validation and correction of digitization errors to ensure data integrity. The dataset reveals the significant temporal variability of rainfall in central Chile, capturing both short-duration high-intensity events and longer precipi- tation patterns. By making this dataset publicly available, we provide researchers with a valuable resource for studying rainfall behavior in a Mediterranean climate zone subject to significant climate variability and change. The dataset supports various applications, including the development of intensity–duration–frequency curves, analysis of rainfall erosivity, calibration of hydrological models, and investigation of precipitation trends in the context of climate change.
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    Diseño de un sistema de vigilancia integrado para la ayuda a la protección del Parque Nacional Queulat con el apoyo de drones
    (Universidad Finis Terrae (Chile) Facultad de Ingeniería, 2025) Martínez Bravo, Fernanda Andrea; Candia Véjar, Alfredo prof. guía
    Este trabajo de título se desarrolló un modelo de optimización con el objetivo de complementar el sistema de vigilancia actual que posee el Parque Nacional Queulat, esto mediante la localización eficiente de drones atados t casetas de vigilancia. Elmodelo formulado es una combinación del problema de localización y el problema de cubrimiento de conjuntos, el cual fue implementado en IBM ILOG CPLEX con el objetivo de identificar la solución optima que maximice la cobertura de los puntos de riesgo y minimice el costo de instalación. La solución considera restricciones de operación, como la capacidad máxima de vigilancia del dron atado y caseta de vigilancia, y limites de distancia de cobertura por distancia (hasta 399 metros para las casetas y desde 400 y 2000 metros para los drones atados). La combinación de estos parámetros permitió obtener resultados factibles y coherentes con la realidad geográfica del parque. Se logro cubrir los 101 puntos de riesgo definidos, utilizando el mínimo de casetas y drones atados instalados a lo largo de todo el territorio que se quería cubrir. El análisis de sensibilidad realizado demostró que la capacidad de vigilancia de los drones atados es un parámetro crucial para mantener un equilibrio en el modelo que se desarrolló. Al aumentar la capacidad de los drones atados reduce la cantidad de recursos que se instalaron, pero esto genero una sobrecarga de vigilancia, lo que es poco aplicable a la realidad del Parque Nacional Queulat. A su vez, se demostró que las restricciones de los limites de distancia de cobertura influyen directamente en la distribución de los recursos, lo que genero una viabilidad del modelo que se desarrolló matemáticamente. Por otro lado, se pudo observar que al momento de la implementación esta se puede ver afectada por limitaciones asociadas a datos estimados y/o simulados como costos de instalación, capacidad operativa, mapa del parque, los cuales podrían variar con el tiempo, cambiando los resultados finales. Asimismo, no se considera la implementación del modelo en terreno, ya que, si bien en términos matemáticos el resultado es el óptimo, este se puede ver afectado por factores como condiciones climáticas, accesibilidad geográfica del parque, mantenimiento a los drones atados y casetas de vigilancia, o restricciones ligadas a la regulación del uso de drones en cada país. En conclusión, el modelo propuesto establece una herramienta flexible y replicable a para apoyar a la gestión y vigilancia de áreas silvestres que se quieran complementar para mejorar la vigilancia de estos. La implementación del modelo de optimización no solo puede ayudar a aumentar la seguridad de los visitantes, sino también contribuye directamente en la preservación de la flora y fauna. El uso detecnologías como los drones, combinados con modelos de optimización ayudan a obtener una solución a la conservación del patrimonio natural de cada país en un contexto de cambio climático, ya que este cumple un rol fundamental en la vida cotidiana de cada persona.
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    Exploring the adsorption of five emerging pollutants on activated carbon: a theoretical approach
    (Elsevier, 2024-06-06) González-Rodríguez, Lisdelys
    The identification and management of contaminants of emerging concern (CECs) in water systems is crucial for protecting public and environmental health. This paper reports a theoretical approach to studying the adsorption of five CECs: Atrazine (ATZ), Caffeine (CAF), Carbamazepine (CBZ), Sulfamethoxazole (SMX), and Ibuprofen (IBU) - onto Activated Carbon (AC). A set of computational methods, including electrostatic molecular potential maps, conceptual density functional theory, Fukui functions, thermodynamic analysis, and tight-binding molecular dynamics simulations, were employed to analyze the electronic/energetic interactions and mechanisms involved in the adsorption of CECs on AC. The theoretical methodology offered valuable predictions on reactivity sites, stability, and binding mechanisms. Results showed that adsorption primarily occurred through non-covalent interactions like π-π electron donor-acceptor interactions, van der Waals forces, and hydrophobic interactions. Thermodynamic properties suggested the adsorption process was spontaneous and exothermic. However, for the AC/SMX system, the Gibbs free energy reveals that adsorption may be unfavorably compared to the other study systems. Molecular dynamics simulations validated the kinetic stability in the following order CAF (0.13 Å)>CBZ (0.23 Å)>ATZ (0.75 Å)> IBU (1.28 Å)>SMX (1.54 Å). This exploratory theoretical study provides a deep understanding of the interactions between AC and five CECs, aiding in the rational design and optimization of AC-based treatment systems for environmental and industrial applications.
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    Re-diseño del proceso de gestión de residuos domiciliarios para la dirección de medioambiente de la municipalidad de Lampa
    (Universidad Finis Terrae (Chile) Facultad de Ingeniería, 2025) Maldonado Bahamondes, Oscar Ignacio; Naranjo, María José prof. guía
    El presente trabajo de título abordó el rediseño del proceso de gestión de residuos domiciliarios en la comuna de Lampa, motivado por las deficiencias del modelo actual, caracterizado por baja trazabilidad, dependencia de terceros y ausencia de control operativo. El objetivo general fue proponer una alternativa de gestión interna que permitiera mejorar la eficiencia, sostenibilidad y autonomía del sistema. Para ello, se realizó un diagnóstico de la situación actual, identificando los principales problemas y limitaciones del modelo vigente. Posteriormente, se diseñó un nuevo proceso de gestión que incluyó un area de separación de residuos y una área de compostaje, dimensionado en función de la proyección del volumen de residuos generados. Finalmente, se evaluó la viabilidad del modelo propuesto desde tres ejes: económico, ambiental y social. Los resultados del análisis demostraron que el modelo interno propuesto es viable en los tres ámbitos evaluados. Si bien se identificó una inversión inicial elevada, las utilidades proyectadas a largo plazo resultaron significativas, permitiendo incluso la reinversión en proyectos comunitarios. No obstante, se destaca la importancia de mantener actualizados los contratos con las empresas valorizadoras y asegurar un plan de mantenimiento constante para los equipos utilizados en el proceso de separación, con el fin de garantizar la sostenibilidad del sistema en el tiempo.
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    Wildfire Occurrence and Damage Dataset for Chile (1985–2024): A Real Data Resource for Early Detection and Prevention Systems
    (MDPI, 2025-06-20) Vidal-Silva, Cristian
    Wildfires represent an increasing global concern, threatening ecosystems, human settle- ments, and economies. Chile, characterized by diverse climatic zones and extensive forested areas, has been particularly vulnerable to wildfire events over recent decades. In this con- text, real, long-term data are essential to understand wildfire dynamics and to design effective early warning and prevention systems. This paper introduces a unique dataset containing detailed wildfire occurrence and damage information across Chilean municipal- ities from 1985 to 2024. Derived from official records by the National Forestry Corporation of Chile CONAF, this dataset encompasses key variables such as the number of fires, to- tal burned area, estimated material damages, and the number of affected individuals. It provides an invaluable resource for researchers and policymakers aiming to improve fire risk assessments, model fire behavior, and develop AI-driven early detection systems. The temporal span of nearly four decades offers opportunities for longitudinal analyses, the study of climate change impacts on fire regimes, and the evaluation of historical prevention strategies. Furthermore, by presenting a complete spatial coverage at the municipal level, it allows fine-grained assessments of regional vulnerabilities and resilience.