5.2.- Casos de Éxito.

Innovación para disminución de huella ecológica en procesos de confitería mediante la generación de energía eléctrica, uso de energía solar y recirculación de energía

térmica (CONENERGIA), S-2734.

Empresa: Canel´s S.A. de C.V Financiamiento: PEI Monto: $9.5 MDPIntitución Ejecutora: IPICYT Responsable: Dr. A. Ricardo Femat Flores.

Objetivo.- Realizar la transferencia tecnológica de los prototipos industriales para la conexión/desconexión de los sistemas de co-generación de energía eléctrica, así como de los colectores solares y de los intercambiadores de calor para el aprovechamiento de energía térmica en los diferentes procesos y de emisión de gases, a fin de reducir la huella ecológica de la empresa.

Procedimiento.- Para lograr este objetivo se procedió a lo siguiente:a).- Se seleccionaron algunos componentes a integrar en esta tecnología mediante cálculos termodinámicos y con encuadre con productos en mercado. Entre ellos los sistemas de (i) Generación de energía eléctrica; (ii) Intercambiadores de calor liquido-liquido, gas-gas o combinación de ellos; (iii) Colectores solares más eficientes, así como, (iv) Estrategias de control para el manejo de la conmutación (conexión/desconexión) de cargas e inyección de corriente a la red eléctrica.b).- Mediante el diseño asistido por computadora (CAD) se computaron los respectivos diseños y simulaciones de los colectores solares y de los diferentes tipos de intercambiadores de calor para cada una de las etapas de recuperación de la energía térmica de los procesos (ver las figuras). Esto incluye los intercambiadores necesarios para la remoción de calor del motogenerador y su acoplamiento con el chiller de absorción para la generación de 140 toneladas de enfriamiento. c).- Mediante software de diseño eléctrico-electrónico se procedió a diseños electrónicos y simulaciones de los convertidores de potencia. En ambos casos, las simulaciones permiten reducir los tiempos de implementación y las posibilidades de error en la construcción de prototipos físicos. d).- Posteriormente se implementarán los diferentes sistemas, los cuales serán probados y re-sintonizados en los laboratorios de investigación en electrónica y mecánica del IPICYT.e).- Los prototipos para la conexión/desconexión de cargas y aseguramientos de fase serán validados experimentalmente con pruebas estandarizadas, como son cambios de carga, medición de distorsión armónica, aislamiento eléctrico, pruebas de seguridad contra cortos circuitos, entre otros elementos que satisfacen las normas correspondientes.f).- Se han usado herramientas analógicas como amplificadores operacionales, comparadores de voltaje, IGBTs, pero también se evaluará el uso de herramientas digitales como los son los FPGAs, PLCs u otras formas de automatización de procesos, para la etapa de control y monitoreo de los prototipos.

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Productos Entregados: Se entregaron los siguientes elementos tecnológicos: a).- Estudio y análisis de la calidad de la energía en las tres plantas la empresa y diseño de prototipos para el intercambio y uso de energía térmica.b).- Desarrollo y transferencia tecnológica del prototipo del sistema electrónico para la sincronización de fases para la conexión/desconexión del generador hacia la carga.c).- Diseño, simulación numérica y transferencia tecnológica de los prototipos industriales de colectores solares y de los bancos de intercambiadores de calor para el aprovechamiento de la energía térmica.d).- Puesta en marcha del todo el sistema de cogeneración y aprovechamiento de energía. Esto incluye el motogenerador de 600 KW, el chiller de absorción para la generación de 140 TR, el sistema de conexión/desconexión de la cargas eléctricas, así como los diversos intercambiadores de calor para el aprovechamiento de energía térmica de los distintos procesos de la empresa.

Resultados. En resumen, con el proyecto se ha logrado el aprovechamiento de la energía termo-solar, la reutilización de la energía térmica de algunos procesos de la empresa, y mediante la instalación de un motogenerador a gas natural de 600 KW, alimentar una carga de 480 KW y con el calor removido del motogenerador a través de un chiller de absorción, generar varias toneladas de refrigeración para ser utilizadas en el área de producción o proceso.

Transferencia de un Proceso Biotecnológico para la Producción de Fitoestimulantes Microbianos de Uso Hortícola

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Empresa: Laboratorios Agroenzymas S.A. de C.VIntitución Ejecutora: IPICYT Responsable: Dr. Juan Fco. Jiménez Bremont.Financiamiento: Finnova. Monto Etapa 2: $400,000.00

El Laboratorio de Biotecnología Molecular de Plantas de la División de Biología Molecular colabora con la empresa Laboratorios Agroenzymas S.A. de C.V. para la producción y caracterización funcional de bioestimulantes para el uso agrícola. El grupo del Dr. Jiménez Bremont ha desarrollado diversos proyectos en colaboración con la empresa Agroenzymas con el apoyo de los Programas Proinnova y Finnova, con resultados muy interesantes en la producción y caracterización de bioestimulantes obtenidos de microorganismos benéficos. Se caracterizan bioestimulantes que la empresa distribuye comercialmente en México y países de Latinoamérica, y además se producen y caracterizan nuevos bioestimulantes de origen microbiano para la empresa.

Agroenzymas es una empresa nacional líder en su campo, con más de 22 años de experiencia en mejorar la productividad agrícola que invierte constantemente en innovación tecnológica para producir bioestimulantes y biorreguladores más eficientes para los cultivos agrícolas, y de esta manera lograr una mayor rentabilidad en la producción del agricultor. Los biocompuestos producidos naturalmente por los microorganismos (bioestimulantes y biorreguladores) potencian el crecimiento y desarrollo vegetal, logrando plantas más vigorosas y tolerantes al estrés ambiental y al estrés causado por microorganismos patógenos.

La empresa proporcionó al laboratorio de Biotecnología Molecular de Plantas, 22 aislados bacterianos colectados de diversos suelos de México para que determinara la producción de bioestimulantes de cada cepa. Para lo cual se procedió a: (1) Identificar el medio de cultivo óptimo para estas cepas bacterianas y así poder tener crecimiento bacteriano que potencialmente produzca bioestimulantes para uso hortícola; (2) Generar un proceso biotecnológico para la producción y aislamiento de biocompuestos de los 22 aislados bacterianos; (3) Probar en plantas modelo como Arabidopsis thaliana y en plántulas de jitomate los biocompuestos de cada cepa, para analizar su actividad bioestimulante. Como resultado de estas investigaciones, de las 22 cepas bacterianas, 5 de ellas presentaron actividad promotora de crecimiento vegetal en los ensayos de caracterización funcional en las plantas analizadas; (4) Optimizar la producción y aislamiento de estos bioestimulantes para que el proceso de producción fuera rentable. Para ello se transferió un proceso sencillo para la producción de estos bioestimulantes de las 5 cepas bacterianas, y se logró generar bioestimulantes muy eficientes que potencian el crecimiento vegetal, de una manera sencilla y económica.

En la figura se muestra el efecto de los biopreparados de la cepa AB24 (AB24-1, AB24-2, AB24-3) en plántulas de jitomate (Lycopersicon esculentum Mill.). Después de un mes de tratamiento se observó que las plantas de jitomate asperjadas con los biopreparados de la

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cepa AB24 mostraban un mayor desarrollo foliar y radicular en comparación con las plantas control.

Actualmente, la empresa Agroenzymas está probando los bioestimulantes generados por este proyecto en sus invernaderos y campos de prueba con diversas hortalizas de interés comercial, con resultados muy satisfactorios. En suma: este proyecto es un ejemplo de la colaboración entre el IPICYT y la empresa Agroenzymas, en el cual nuestra experiencia y trabajo de investigación potenció la generación de este bioproceso para la generación de fitoestimulantes para esta importante empresa Mexicana de insumos agrícolas.

Figura 1. Determinación de peso fresco de plantas de jitomate asperjadas con diluciones del filtrado de microorganismos AB24. Plántulas de jitomate de 2 semanas de edad fueron asperjadas cada 5 días durante 1 mes con el filtrado de AB24. Plántulas asperjadas con agua fueron empleadas como control. Cada tratamiento consistió de 9 plántulas cada uno.

Mesa de Ayuda CentralProyecto Desarrollado para la Secretaría de Educación Pública

Usuario y Financiamiento: SEP; Monto: $25.6 MDPResponsable: Dr. César Díaz Torrejón Centro Nacional de Supercómputo

Introducción. La Secretaría de Educación Pública (SEP) puso en marcha el programa de Dotación de equipos de cómputo portátiles para niños que cursan el quinto y sexto grados de escuelas públicas de educación primaria en sus diversas modalidades: general, indígena, cursos comunitarios y educación especial. El programa se enmarca en una política educativa dirigida a mejorar las condiciones de estudio de los niños, la actualización de las formas de enseñanza, el fortalecimiento de los colectivos docentes, la revalorización de la escuela pública y la reducción de las brechas digitales y sociales entre las familias y comunidades que integran el país. El equipamiento se fundamenta en principios que dan sentido pedagógico a la dotación tecnológica, al desarrollar los niños habilidades importantes mediante una computadora.

El Proyecto de Mesa de Ayuda Central, se alinea al Programa de Inclusión y Alfabetización Digital (PIAD), el cual requiere mantener la infraestructura de los equipos otorgados en correcto estado para su operación. El IPICYT, a través del Centro Nacional de Supercómputo

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(CNS), desarrolla este proyecto como apoyo para los usuarios de los equipos portátiles entregados por la SEP, a través del cual reportan sus solicitudes de servicio por medio de vía telefónica, chat en línea o correo electrónico. Los técnicos responsables de recibir las solicitudes, analizan, clasifican, priorizan, canalizan y proveen el seguimiento hasta el cierre de la misma, notificando los resultados y acciones realizadas al solicitante.

Objetivo. Ser una solución de Mesa de Ayuda Central, como punto único de contacto, para los usuarios de los equipos entregados en el marco del Programa PIAD: 240,000 laptop, 709,824 tabletas y 20,000 Aulas equipadas con “Solución de Aula”, para alumnos de Quinto y Sexto grados de primaria, con el fin de apoyar la atención y seguimiento de las solicitudes de servicio, problemas e incidentes detectados en la operación, así como el uso adecuado de los equipos entregados. Asimismo, servir como apoyo a los centros de ayuda en sitio, con los que cuenta cada uno de los Estados beneficiados (Sonora, Colima, Tabasco, Puebla, Estado de México y Distrito Federal) así como a las aulas digitales. Esta solución no atiende dudas o situaciones relativas al ejercicio docente ni pedagógicas.

Descripción. La apertura y cierre de órdenes de servicio, incidentes y/o requerimientos relacionados a la operación se realiza a través de chat en línea, llamadas telefónicas (01 800 2000 842), línea de uso exclusivo y correo electrónico. La atención es prestada por personal capacitado y especializado, con habilidades para las relaciones interpersonales que, a partir de la información proporcionada por el usuario, realiza un diagnóstico y determina el procedimiento a seguir.

Especificaciones del Servicio. Tickets. La función principal de la Mesa de Ayuda es la generación y seguimiento de tickets reportados por los canales de comunicación acordados (01800, correo electrónico, chat en línea) de los usuarios de los equipos. La gestión de incidentes y problemas se basa en el siguiente esquema:

Seguimiento. Se utiliza la herramienta de software ProactivaNET, la cual tiene certificación PinkVerify en 13 procesos y una certificación por la ITIL. Esta herramienta puede

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gestionar los siguientes procesos: gestión de incidentes, gestión de tickets, gestión de cambios, gestión de activos y configuraciones.Estos procesos han sido personalizados y alineados con la metodología MAAGTICSI (Manual Administrativo de Aplicación General en las materias de Tecnologías de la Información y Comunicaciones y de Seguridad de la Información).

Obtención de Carbón Activado a Partir de Residuos Sólidos de la Industria Mezcalera Potosina: Materiales Adsorbentes y Bonos de Carbono.

Fuente de Financiamiento: FOMIX SLP Monto: $ $390,500.00Responsable: Dr. J. René Rangel Méndez Intitución Ejecutora: IPICYT

Descripción del problema. El uso desmedido de recursos naturales para generar productos comerciales ha ocasionado un severo impacto en nuestro entorno. Asimismo, la industria en general produce una gran cantidad de desechos orgánicos e inorgánicos que deberían ser tratados y/o confinados adecuadamente. No obstante, esto no siempre se lleva a cabo, lo que incrementa el deterioro ambiental. Debido a los factores antes mencionados, el desarrollo de productos con valor agregado a partir de desechos sólidos y líquidos contribuye significativamente a reducir el impacto ambiental. Uno de los materiales más utilizados a nivel mundial es el carbón activado (1.4 millones de ton/año aprox.), debido a su bajo costo y a su considerable eficiencia, por ejemplo en la potabilización de agua, en el tratamiento de agua residual y emisiones gaseosas, catálisis, recuperación de metales preciosos, remoción de toxinas, mejorador de suelos, como depósito de carbono, etc. Desafortunadamente las materias primas más utilizadas para producir carbón activado son madera y carbón mineral, los cuales no siempre se encuentran disponibles y lo más grave es que son recursos naturales no renovables. Como consecuencia, el utilizar residuos orgánicos como una nueva fuente de materia prima para producir carbón activado es una alternativa rentable y no tiene implicaciones ambientales; al contrario, esto contribuye significativamente a disminuir la contaminación ambiental. En este contexto, el presente proyecto de investigación contempló el uso de bagazo de agave Salmiana, el cual es un residuo lignocelulósico que se genera en la industria mezcalera, para producir carbón activado. Actualmente la mayor parte de este residuo se incinera, contribuyendo sustancialmente a la emisión de gas invernadero (CO2) y a la producción de cenizas, las cuales son contaminantes ricos en metales. El estado de San Luis Potosí genera más de 5,000 toneladas de bagazo de agave (base seca) anualmente, las cuales pueden ser aprovechadas para generar un producto de alto valor comercial como el carbón activado y generar de esta manera un sistema sustentable. Además, debido a que este residuo orgánico contiene un alto contenido de carbono (45% en peso aproximadamente), se considera un excelente almacenador de éste elemento.

Objetivo. Producir un producto de alto valor comercial, como es el carbón activado, a partir de un residuo de la industria mezcalera potosina y de esta manera contribuir a la protección del medio ambiente y a la obtención de bonos de carbono.

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Resultados obtenidos. Se lograron establecer los parámetros más adecuados para producir carbón activado a partir de bagazo de agave, residuo proveniente de la industria del mezcal, el cual puede ser utilizado para remover algunos contaminantes orgánicos e inorgánicos presentes en agua. Además, debido a que se generan más de 17,000 ton/año de bagazo de agave (base seca) en todo el país, y dado que el contenido de carbono de este producto es de 45% en peso, se estima que la combustión de estos residuos generaría más de 28,000 ton CO2/año. Por lo mencionado anteriormente, la estabilización de estos residuos en forma de carbón activado representaría una reserva de carbono estable a largo plazo, que puede ser comercializada en bonos de carbono.

Principales productos entregados. Los resultados obtenidos en el desarrollo de este proyecto fueron presentados en 3 congresos internacionales y 1 congreso nacional, así como en eventos locales. Además, se publicaron cuatro artículos científicos en revistas internacionales indexadas, se graduó a un estudiante de doctorado y a uno de maestría, se obtuvo un reconocimiento internacional (Japan Carbon Award for Students, dentro del congreso internacional CARBON 2008) y un reconocimiento nacional (Mención honorífica, dentro del congreso 2th IWA Young Water Professional Conference 2010).

Conclusiones. La estabilización del carbono contenido en el bagazo de agave en forma de carbón activado es una alternativa viable para mitigar la contaminación ambiental por CO2 y a la vez permitir generar bonos de carbono que pueden ser comercializados en el mercado internacional. Por otra parte, otra de las ventajas que presenta el producir carbón activado a partir de desechos industriales es el hecho de que este producto tiene una gran demanda comercial a nivel mundial.Por otro lado, el desarrollo de las metodologías para obtener un producto de valor agregado a partir de un residuo, como lo es el bagazo de agave producido en la industrial del mezcal, presentó un reto importante en el área de investigación científica básica aplicada y en la formación de recursos humanos especializados, lo cual se logró con el apoyo económico del Fondo Mixto CONACYT-Gobierno del Estado de San Luis Potosí.

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Desarrollo de Adhesivos con Aplicaciones en la Industria Minera

Empresa: Industrial Minera México, S. A. de C. V. Intitución Ejecutora: IPICYT Responsable: Dr. Vladimir Escobar Barrios.Monto: $2,809,591.00 Financiamiento: Programa PEI

Objetivo: Desarrollar un adhesivo resistente a las condiciones ácidas de la planta de producción de zinc.

Principales logros: Se logró desarrollar un adhesivo capaz de resistir la acidez del proceso de producción de

zinc. El desempeño del adhesivo desarrollado es mejor que el de los productos comerciales. El adhesivo desarrollado tiene cierta flexibilidad que le permite tolerar esfuerzos

mecánicos.Impactos: Las características de resistencia y flexibilidad le permiten al adhesivo desarrollado ser

utilizado en la producción de zinc con mejor desempeño que los productos comerciales. Como consecuencia del uso del adhesivo desarrollado será posible reducir el número de

piezas a renovar por parte de la compañía El costo del nuevo adhesivo es competitivo con los productos comerciales y con mejor

desempeños que éstos.

Proceso de microelectrólisis Esquema de la prueba “peel” en cañuelas

Cátodos con adhesivo nuevo (izquierda) y LOCTITE (derecha).

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