The excessive use of fossil fuels and the increasing generation of solid waste, driven by population growth, industrialization, and economic development, have led to serious environmental, energy, and public health issues. In light of this problem, it is crucial to adopt sustainable solutions that promote the transition to renewable energy sources, such as biogas. Although progress has been made in optimizing biogas production, there is still no adaptable model for various environments that allows for the determination of optimal quantities of different organic wastes, simultaneously considering their composition, moisture content, and control of critical factors for biogas production, as well as the biodigester’s capacity and other relevant elements. In practice, the dosing of waste is conducted empirically, leading to inefficiencies that limit the potential for biogas production in real scenarios. The objective of this article is to propose a linear optimization model with nonlinear constraints that maximizes biogas production, considering fundamental parameters such as the moisture percentage, pH, carbon/nitrogen ratio (C/N), substrate volume, organic matter, volatile solids (VS), and biogas production potential from different wastes. The model estimates the optimal waste composition based on the biodigester capacity to ensure balanced substrates. The results for the proposed scenarios demonstrate its effectiveness: Scenario 1 achieved 3.42 m³ (3418.67 L) of biogas, while Scenario 2, with a greater diversity of waste, reached 8.06 m³ (8061.43 L). The model maintained pH (6.49–6.50), C/N ratio (20.00), and moisture (60.00%) within optimal ranges. Additionally, a Monte Carlo sensitivity analysis (1000 simulations) validated its robustness with a 95% confidence level. This model provides an efficient tool for optimizing biogas production and waste dosing in rural contexts, promoting clean and sustainable technologies for renewable energy generation.

En el presente trabajo se estudió el comportamiento de un sistema para la generación de energía eléctrica a través de una matriz de paneles solares y un banco de baterías. El estudio se fundamenta en la simulación de los modelos matemáticos definidos en la literatura para la generación de energía por medio de paneles solares fotovoltaicos y del estado de carga y suministro de energía en el banco de baterías. Para el desarrollo del estudio se programaron los modelos matemáticos de los paneles solares y las baterías en el software libre Pyhton. Se observó la incapacidad del sistema para garantizar la carga de las baterías al tiempo que se utilizan los paneles para suministrar la energía requerida para satisfacer la demanda, de igual forma, se dificulta el uso de las baterías durante los periodos en los cuales no hay disponibilidad del recurso solar. Se evidenció la dificultad del sistema para satisfacer una demanda específica cuando solo se considera la generación de los paneles o la carga aportada por las baterías de forma individual.

La soldadura por puntos es la forma que más se aplica entre la soldadura por resistencia. Esta consiste en prensar dos piezas de metal laminado entre dos electrodos de cobre, por donde pasa una corriente eléctrica con suficiente intensidad por las piezas, para dar lugar a la unión de las piezas. La soldadura por puntos pertenece al grupo de soldadura por resistencia en los cuales se genera el calor necesario para soldar, por la resistencia de las partes al paso de una corriente eléctrica. Al utilizar la presión adicional se mejora las propiedades mecánicas de la pieza. Este tipo de soldadura es el más utilizado para la unión de láminas de acero de espesores pequeños o medianos, debido a sus buenas características, localización y rapidez. En laboratorios como en los programas de ingeniería mecánica, existe una deficiencia para obtener todos los equipos, especialmente los equipos de soldadura, por su variedad de tipos de procesos, es por esta razón que este proyecto logró la construcción de un soldador por puntos, a partir de elementos ya existentes, para profundizar los procesos de soldadura en el contenido de la asignatura de forma práctica y en la investigación de estos temas específicos.

La formabilidad es una propiedad importante en láminas metálicas sometidas a procesos de estirado y embutido. Una manera de medirla es a través de las curvas límite de formabilidad (CLF), que permiten determinar los límites de resistencia del material en este tipo de operaciones. En este trabajo se presenta la construcción de curvas límite de formabilidad para 3 chapas de acero inoxidable AISI 304, con espesores de 0.9, 1.2 y 1.5 milímetros, utilizadas en el sector metalmecánico colombiano. Para ello, se realizaron ensayos simulativos bajo lo establecido en la norma ASTM E2218, mediante un dispositivo de embutido acoplado a una máquina universal. Se realizaron las curvas en los rangos de deformación verdadera ε1 (entre 0 y 0,8) y ε 2 (entre -0,4 y 0,3). Los puntos más bajos de cada curva que marcan la condición de deformación plana (FLD0) fueron: Para 0.9 mm (0,01 de ε_2 y 0,45 de ε_1), para 1.2 mm (0,01 de ε_2 y 0,38 de ε_1) y para 1.5 mm (0,02 de ε_2 y 0,40 de ε_1). La curva para el espesor de 0.9 mm mostró mejor comportamiento que las de 1.5 y 1.2 mm respectivamente, y coincide con los mayores resultados obtenidos por la misma chapa en propiedades intrínsecas como el alargamiento total εt, el exponente de endurecimiento por deformación n y el valor de la anisotropía planar Δr.

Este artículo presenta información sobre la configuración de la comunicación inalámbrica mediante los protocolos del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos IEEE 802.4.15 y ZigBee®. Haciendo uso de los módulos de radiofrecuencia XBee-PRO® S2B ZBde Digi International Inc., se muestra la fase de diseño del enlace inalámbrico utilizando la topología estrella; se realiza la caracterización de los parámetros para configurar los dispositivos de radiofrecuencia que permiten la comunicación para la medición de los parámetros de algunas variables ambientales mediante el acoplamiento de diversos sensores utilizando el XBee Shield para la placa del microcontrolador Arduino Mega 2560. Se forman cuatro nodos, cada uno de los cuales permite medir cuatro variables: temperatura ambiental, humedad relativa, precipitación y radiación solar global. A su vez, el coordinador y una tarjeta Arduino Ethernet permiten visualizar los datos en tiempo real mediante un aplicativo en la red de área local.

Although AISI 304 steel is widely used and its manufacturers provide resistance data in the quality certificate, these are not sufficient to characterize and predict the behavior of the sheets in the drawing and drawing processes. This is why the objective of this work was to analyze the formability of AISI 304 steel sheets with 16- (thickness 1.5 mm), 18- (1.2 mm), and 20- (0.9 mm) gauges used by the metalworking industry in Colombia by determining intrinsic properties related to the ability of the sheet to withstand stretching and drawing operations such as the strain hardening exponent n, the normal anisotropy rm, and the planar anisotropy Δr. The methodology consisted of analyzing the chemical composition, a metallographic study, and a series of tensile tests. The results show that the steel has a microstructure of twinned austenite grains of size between 15-30 mm. Regarding the mechanical resistance, it was observed that all the mean values of ultimate resistance, elastic limit, and elongation are above the minimum established in the standard. Furthermore, all of the tensile test results changed according to the variation of angles concerning the rolling direction (0°, 45°, and 90°), which indicates the anisotropic character of the sheet. The most relevant result allows us to infer that the 20-gauge sheet has better formability and therefore, better behavior against the stretching and drawing processes.