Esta investigación aborda el estudio del drenaje ácido-salino (DASM) en botaderos de ripios de lixiviación de la industria del cobre, específicamente durante eventos de lluvia, en los cuales las sales eflorescentes se disuelven rápidamente en la zona de alta permeabilidad (talud). Los botaderos analizados presentan una rápida respuesta a los procesos geoquímicos y reúnen las condiciones óptimas para la formación de eflorescencias, debido a la humedad contenida en el depósito, que concentra elevada acidez, sulfato, cloruro y metales disueltos. El problema actual radica en el avance de la lixiviación en medio sulfato-cloruro, que incrementa el potencial de generación de DASM en comparación a minerales lixiviados en medios convencionales de sulfato. El estudio se centró en predecir las propiedades fisicoquímicas de los drenajes ácidos-salinos (DASM), en diferentes escenarios de precipitación mediante la simulación fenomenológica con los programas HYDRUS-1D y PHREEQC. Para poder desarrollar el modelo geoquímico se identificaron las eflorescencias salinas que precipitan en estos entornos mediante espectroscopia Raman y SEM-EDS. Las simulaciones incluyeron pruebas experimentales de riego de columnas de ripios para calibrar el modelo hidrogeoquímico, así como el transporte del DASM en el talud de un botadero de 5 m de altura, afectado por periodos de 12 a 48 h de lluvia de intensidades que van desde los 15 a 60 mm/h, con una variación del contenido de cloruro inicial. La espectroscopía Raman se ha destacado como una herramienta valiosa para la identificación de sulfatos secundarios, mientras que la modelación hidrogeoquímica proporciona información avanzada para predecir la calidad y cantidad de drenaje minero. En el botadero BRCl-2, destinado a minerales lixiviados en medio sulfato-cloruro, se identificaron sales dobles y complejas, tales como tamarugita, pickeringita, natrojarosita, aubertita y magnesioaubertita. En cambio, en el botadero BRS, destinado a mineral lixiviado en medio sulfato, se detectaron sales más simples, como yeso, alunógeno y epsomita. Se determinaron(...).

La “nueva generación” de baterías de litio tales como Li-S y Li-aire, debido a la incorporación de litio metálico como ánodo, por su alta capacidad teórica, incrementarán el requerimiento litio en formato metálico. En la actualidad el litio metálico se obtiene desde la electrólisis a una mezcla de sales fundidas LiCl (99.5% pureza) – KCl, la que presenta como desventajas un alto consumo específico de energía y el requerimiento de LiCl de alta pureza, el que se obtiene desde un proceso altamente ineficiente desde el punto de vista hídrico. Para ello se generó una vía alternativa para la producción de litio metálico haciendo uso de electrodiálisis reactiva (EDR) a partir de soluciones de LiCl con contenido en peso de litio de 1.0% acompañado de impurezas como sodio y calcio, operando a 25 – 35ºC y densidad de corriente 75 – 125 A/m2. La caracterización electroquímica vía voltametría cíclica a las reacciones REDOX Cl-/Cl2 y Li+/Li0 dan cuenta de reacciones paralelas a la oxidación de cloruro dando paso a formación de HClO y HClO2 disminuyendo así el cloro gaseoso disponible como contaminante. A partir de la densidad de corriente límite obtenida y la densidad de corriente aplicada, se determina la descomposición del agua corresponde a la reacción anódica del sistema. Los estudios a la cupla Li+/Li0 permiten observar la presencia de la condición de underpotential deposition (UDP) durante la reducción de litio y la ausencia de exclusivo control cinético difusional en el rango estudiado. Respecto a la nucleación de litio sobre un electrodo de cobre, determinada vía cronoamperometría, esta es controlada por transferencia de carga e instantánea, seguido de un crecimiento tipo tridimensional. La eficiencia farádica del proceso propuesto es 83.81% ± 15.32%, tensión de celda 5.35 ± 0.56 V y consumo específico de energía (CEE) entre 26.03 ± 8.18 kWh/kgLi. Estos valores significan una disminución de 33.12% y 25.62% para la tensión de celda y CEE, respectivamente. El grado de pureza de los cátodos es de un 97.29 ± 1.29%.

El estudio y comprensión de la mecánica de los medios granulares es de gran importancia para la industria minera. Desde las primeras etapas de un proyecto de explotación se deben tener en cuenta los procesos de extracción, conminución, transporte y almacenamiento de mineral fragmentado, los que son controlados por mecanismos que aun nos resultan desconocidos. Uno de los fenómenos de mayor interés es el flujo de material granular impulsado por gravedad. Entre sus aplicaciones destaca el diseño de métodos de explotación como el Block Caving, en que se induce la fractura y disgregación de la base de un macizo de roca mineralizada, para luego extraer el material fragmentado a través de un arreglo de aberturas dispuestas en su base. En esta tesis se propone un nuevo modelo físico-matemático para flujos granulares impulsados por gravedad. Para su elaboración se propone que las partículas descienden formando clusters en respuesta a cambios locales en el estado tensional. A partir de esta hipótesis se deriva una expresión que relaciona la densidad de flujo de partículas con la fuerza impulsora, compuesta por la divergencia del estado tensional y la fuerza de gravedad. Junto con ello se postula que la dinámica se encuentra controlada por un nuevo número adimensional obtenido como el cociente entre las fuerzas impulsoras y la fuerza resistente desarrollada entre las partículas en movimiento y aquellas que permanecen estáticas. El modelo fue resuelto numéricamente por medio del método de elementos finitos, logrando una adecuada reproducción de los resultados experimentales de Fullard y col. (2019) para el flujo en silos con una y dos aberturas. Los resultados fueron comparados con(...).

Actualmente la producción de pollo ha aumentado su demanda y exigencias por parte de los consumidores, la cual obliga a las grandes empresas a optimizar los procesos productivos en términos de tiempo, sin perder atributos de sabor, textura y durabilidad. La siguiente investigación, tiene por objetivo acelerar el proceso de marinado de pollo mediante la aplicación de campos de pulsos eléctricos (PEF de inglés Pulsed Electric Field). Para ello, la experiencia se realiza sobre una muestra de pollo sin marinar, la cual tiene forma de paralelepípedo con dimensiones de 4.0 x 3.0 x 0.5[cm] y un peso aproximado de 6.0 [g], con el fin de simular una placa infinita. La metodología consiste en caracterizar el pollo sin marinar que consiste en registrar la concentración inicial de sal y y agua en el pollo, aplicar PEF, realizar un marinado por inmersión compuesto por 90% de agua, 6% de sal y 4% de tripolifosfato de sodio, durante 24 horas y caracterización final. A partir de esto, se obtiene la ganancia de agua y sal para cada experiencia con 3 réplicas. Mediante el método de diseño de experimentos de Box-Behnken, se analizan 3 factores con 3 niveles cada uno, voltaje (10, 5, 1[kV]), frecuencia (40, 20, 10[Hz]) y pulsos a distinta intensidad (5000, 3000, 2000). Se obtiene como resultado que los máximos coeficiente de transferencia de materia para el agua y sal son de 3,32±0,59 ∙10−10[𝑚2/𝑠] y 2,78±0,24 ∙10−10[𝑚2/𝑠], respectivamente. Los cuales se producen en condiciones de 10[kV], 20[Hz], 2000[pulsos] y 1[kV], 10[Hz], 3000[pulsos], respectivamente. Mientras que para la experiencia control se obtuvo un coeficiente de difusión de 0,47±0,04 ∙10−10[𝑚2/𝑠] para el agua y 2,44±0,10 ∙10−10[𝑚2/𝑠] para la sal. De esta forma, se concluye que la aplicación PEF, aumenta el coeficiente de difusión del agua en el pollo en un 600%, lo que se traduce en una disminución del 87% en el tiempo de marinado. Sin embargo, para el caso de la sal, el coeficiente de difusión no presenta un aumento significativo. Finalmente, el óptimo global se produce con un voltaje de 10[kV], una frecuencia cercana a 40[Hz] y una cantidad de pulsos de 2000 [pulsos], con un coeficiente de difusión de sal en el pollo de 2,95∙10−10[𝑚2/𝑠] y un coeficiente de difusión de agua en el pollo de 2,34∙10−10[𝑚2/𝑠], aumentando en un 20% la difusión de la sal en el pollo y un 400% la difusión del agua en el pollo con referencia a un pollo marinado sin aplicar PEF. Esto implica la reducción en el tiempo de marinado del 17%.

El transporte óptimo ha sido tema de interés durante los últimos años [Villani, 2008] por sus aplicaciones en gestión de operaciones y en procesamiento de imágenes. En particular, en [Ekeland and Queyranne, 2015] se plantea un modelo de transporte óptimo para la extracción de un pozo minero a cielo abierto. El objetivo de este trabajo es presentar un modelo similar al descrito anteriormente, pero agregando restricciones de capacidad de extracción. Utilizando el esquema de dualidad de [Pennanen and Perkkiö, 2019] para problemas en el espacio de medidas de Radón, se consiguen condiciones de optimalidad para las soluciones, las cuales generan un pozo. Numéricamente se consiguen resultados para la optimalidad del pozo en el problema discretizado tanto para el problema irrestricto como para el problema con la restricción de capacidad.

Project Management is becoming increasingly crucial in competitive environments such as manufacturing and the service industries. The resource-constrained multi-project scheduling problem (RCMPSP) consists of assigning start times to jobs corresponding to two or more projects that must be executed simultaneously while respecting the precedence between jobs and limited resources. The existing rise in the study of the RCMPSP resulted in numerous works on the topic while proposing different problem features. This thesis presented a study of the RCMPSP and its variants, the base problem is initially described, and the solution methods and benchmarks used to solve RCMPSPs are classified and analyzed. The implications of the RCMPS with practice and its connection are also discussed. In addition, this research analyzed different variants of the problem based on aspects related to jobs, projects, relationships, resources, and time management, and based on the problem variants considered in the reviewed works, a taxonomy allowing (i) the identification and positioning of each RCMPSP variant and (ii) the analysis of the current state-of-the-art of the problem was proposed. Subsequently, it delved into the research of one of the most studied variants in the literature, RCMPSP with local resources (RCMPSP-L), describing the problem in detail and exposing its corresponding mathematical formulation. To solve the RCMPSP-L, a hybrid algorithm that integrates ant colony optimization with a hill-climbing first-improvement algorithm was proposed, and the experimentation process was carried out using a set of instances taken from the MPSPLib. The proposed algorithm presented low variability values, the construction phase provided good-quality solutions, and the local search constantly improved the constructive algorithm, with the results compared with other well-known approaches in the literature, evidencing that for different existing metrics, the proposed approach presents competitive results. Later, new variants of the problem that consider resource mixed accessibility, total resource allocation, delay costs, and resource costs were presented: RCMPSP-MT-W and RCMPSP-MT-W+RC, respectively, both variants described and mathematically formulated. A hybrid algorithm that integrates priority rules, simulated annealing, and tabu search as part of an iterated local search was proposed to solve the variants, where simple perturbation and joint perturbation were proposed as different perturbation intensities as part of the ILS. To validate the model and the algorithm, 36 instances based on the MPSPLib library were modified, and the results show that the application of joint perturbation yields better or equal results than simple perturbation, making greater use of resources with global accessibility, and although it may not be the only factor, the global accessibility of resources may imply greater freedom of allocation, allowing better results to be obtained.

La segmentación automática de lesiones de esclerosis múltiple en imágenes de resonancia magnética es una tarea fundamental para el diagnóstico, el monitoreo de la enfermedad y la evaluación de tratamientos. No obstante, la presencia del efecto del volumen parcial, el solapamiento de intensidades entre tejidos y el alto desbalance de clases, dificultan la segmentación de las lesiones de EM. En esta tesis se propone una nueva función de pérdida, denominada Mahalanobis Distance Loss (MDL), basada en el Mapa de Distancias de Mahalanobis (MDM), también propuesto, que integra información espacial y textural mediante características radiómicas extraídas de la modalidad FLAIR. A diferencia de los mapas de distancia construidos con la distancia euclidiana, el MDM incorpora dependencias estadísticas entre características, capturando mejor las variaciones sutiles en regiones ambiguas cercanas a los bordes de las lesiones. La MDL es combinada con la Generalized Dice Loss mediante un parámetro $\epsilon$ que regula el equilibrio entre solapamiento global y precisión en los bordes. La evaluación en los conjuntos de datos públicos ISBI-MS y MSSEG2016, utilizando una U-Net, demuestra que la función de pérdida propuesta supera a las basadas en mapas de distancia euclidiana, como Boundary Loss y Hausdorff Loss, en métricas de solapamiento (Dice, precisión), de borde (HD95, ASSD) y de detección bajo desbalance de clases (AUC-PR), además de reducir los falsos positivos. Los resultados validan que incorporar información de textura en la función de pérdida mediante el MDM mejora la segmentación automática de lesiones de EM y ofrece un marco prometedor para generalizar estas ideas a otros tipos de lesiones, tejidos y órganos.

El presente estudio aborda el desarrollo de un sistema operativo de respuesta ante emergencias Search and Rescue (SAR) en ambientes marítimos, basado en el uso de Modelos Hidrodinámicos Globales (MHG) y un Modelo Hidrodinámico Local (MHL), específicamente FVCOM. Se diseñaron algoritmos para procesar las salidas de estos modelos y utilizarlas como entrada en el Estimador Múltiple de Deriva de Partículas (EMDP), con el objetivo de delimitar zonas de búsqueda ante eventos de deriva en el mar. La evaluación del sistema se realizó utilizando datos del accidente aéreo del 2 de septiembre de 2011, ocurrido entre Isla Santa Clara e Isla Robinson Crusoe. Los resultados evidencian una buena concordancia entre trayectorias simuladas y observadas, con variaciones asociadas a las condiciones océano-atmosféricas. Se observó mejor desempeño de los modelos influenciados por mareas en condiciones de calma, y de los modelos impulsados por viento cuando este superó los 7 km·h⁻¹. El uso del MHL permitió una resolución espacial fina (hasta 46 m), capturando con mayor precisión la distribución de trayectorias. Este trabajo representa el primer aporte científico en Chile orientado a emergencias SAR marítimas, y propone una herramienta de apoyo eficiente para autoridades responsables en la toma de decisiones.