Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Almacenamiento de combustibles“

Contexto: Este estudio presenta la estimación de las emisiones evaporativas generadas en el plantel de distribución de combustibles en el Alto de Ochomogo, Cartago, Costa Rica, y la selección del sistema de recuperación adecuado para reducir la emisión de estos gases a la atmósfera, disminuyendo así los efectos adversos provocados por estos compuestos en el ambiente y la salud de las poblaciones cercanas.Método: Se estimó la tasa de emisiones fugitivas en el proceso de carga de vehículos cisternas, usando factores de emisión de pérdidas de carga, y en el almacenamiento de combustibles, a través de un software especializado. Posteriormente, se seleccionó el sistema de tratamiento adecuado, considerando la capacidad de flujo de la corriente gaseosa que cada tecnología puede tratarResultados: Se determinó que la generación de COV es mayor en el área de cargaderos que en los tanques de almacenamiento, ya que estas corresponden a un 95 % y 5 %, respectivamente. En consecuencia, la propuesta del sistema de tratamiento de vapores de gasolina se enfoca en la zona de carga de combustible, con la selección de la condensación criogénica como tratamiento de recuperación no destructivo.Conclusiones: La estimación de tasa de emisiones fugitivas permitió tener una base para establecer una estrategia para la reducción de estas emisiones en pro de la salud de los trabajadores que están constantemente expuestos a ellas.Para disminuir las emisiones directas a la atmósfera durante la carga de las cisternas, se deben realizar los cambios necesarios para adaptarlos a un sistema hermético que permita enviar los vapores de gasolina que se generan por la presencia de producto residual en las paredes de los camiones y por la turbulencia que se provoca durante la carga del nuevo producto, a la unidad de recuperación de vapores que se instale.

El objetivo del presente trabajo es estimar el potencial de reducción de GEI y absorciones de la actividad ganadera bajo las condiciones en que se realiza en Costa Rica. Se observa que el proceso con mayor emisión es la fermentación entérica. La segunda fuente de emisión es la de óxido nitroso por la aplicación de fertilizantes nitrogenados en los sistemas de leche; mientras que en los sistemas de carne lo constituye el consumo de combustibles fósiles. En relación con las remociones de carbono, el suelo bajo pasturas bien manejadas es elprincipal sistema de almacenamiento de carbono. En términos del balance entre emisiones y remociones, las fincas de ganadería de carne presentan mayor potencialidad para alcanzar la carbono neutralidad.

El consumo de combustibles fósiles ha provocado graves impactos ambientales a nivel mundial, principalmente por la emisión de gases de efecto invernadero (GEI), causa del cambio climático. Por ello, en las últimas décadas se ha dado un mayor impulso a las energías limpias o procedentes de fuentes renovables, caracterizadas principalmente por su menor emisión de GEI, el aumento directo en el ahorro económico y en la reducción de los problemas de suministro y almacenamiento de combustible. El turismo, por su cada vez mayor importancia en la economía nacional, representa un sector con grandes posibilidades para implementar este tipo de tecnologías limpias, así como también de implementar medidas para un mayor ahorro energético que conlleva a una mayor eficiencia energética. En este artículo, se analiza las posibilidades de uso de energía procedente de distintas fuentes renovables en el sector turismo. Primero, se analiza la importancia de las energías renovables en la actualidad. Posteriormente, se recoge brevemente la situación del turismo en el Ecuador de acuerdo con las estadísticas oficiales. Finalmente, se recoge información bibliográfica sobre las distintas fuentes de energía renovable que son aplicables en el sector turismo en el Ecuador, y medidas para mejorar la eficiencia energética de sus instalaciones.

Los principios del diseño inherentemente seguro imponen la consideración del riesgo desde etapas tempranas del diseño. La consideración del mismo generalmente es realizada en las últimas etapas, independientemente de la optimización de layout, aun cuando existe una estrecha relación entre ambas. En este trabajo se aborda dicha problemática, proponiéndose modelos de programación mixta entera lineal (MILP) con el objetivo de optimizar la distribución del layout general de planta y una posible estrategia para vincular la síntesis de la playa de almacenamiento de sustancias combustibles. Se utiliza una estrategia jerárquica y secuencial para la contemplación de un elevado número de unidades de proceso considerando las limitaciones actuales de los métodos determinísticos para tal fin. Se aplica el procedimiento a un caso de estudio particular, la optimización del layout de una planta de biodiesel incluyendo la optimización rigurosa de la playa de tanques de metanol.

En este proyecto se investigó el proceso de densificación de residuos de palma de aceite y de palma de coco en la elaboración de pellets, los cuales se evaluaron como combustibles alternativos. Para el estudio se utilizaron dos tamaños de partícula y unas proporciones de mezcla entre el tamaño de partícula y el tipo de biomasa (fibra o cuesco). La investigación reportó que las dos biomasas son adecuadas como fuentes energéticas, no obstante, los pellets de palma de coco no presentaron una buena compactación, es decir, que se presentarán problemas a la hora de su almacenamiento y transporte. Además, su poder calorífico es inferior frente al obtenido con los pellet de biomasa de palma de aceite (alrededor de 17,186.81 kJ/kg). De igual forma se encuentra una solución al exceso de residuos y a la contaminación atmosférica producida por los gases de efecto invernadero

Este artículo propone el diseño, cálculo y estudio de factibilidad de una planta hidroeléctrica reversible ubicada en la isla de Gran Canaria, con el apoyo de una planta de energía solar para cubrir una parte de la demanda de energía del bombeo de agua desde un depósito inferior a uno superior. Este trabajo está motivado para que la isla de Gran Canaria tenga la primera central hidroeléctrica de su historia y tenga un almacenamiento de energía para cubrir las horas pico de demanda entre 18 y 22 horas. Al mismo tiempo, tiene la intención de aumentar la capacidad instalada de fuentes renovables en detrimento de los combustibles fósiles. Finalmente, este trabajo concluye con un estudio económico donde se estiman un presupuesto y su estudio de prefactibilidad, considerando un período de construcción de 4 años y una vida útil de la instalación de 25 años.

Este artículo hace una revisión crítica del informe de la AIE titulado El rol de los minerales críticos en la transición hacia energías limpias. El objetivo principal de este informe es identificar los minerales y metales clave que podrían generar problemas de suministro y cuellos de botella en una transición energética limpia. La AIE establece una serie de recomendaciones clave para la seguridad de los minerales, analizando la cantidad de diferentes materiales utilizados en determinadas tecnologías (coches eléctricos, energía solar fotovoltaica, eólica terrestre y marina, nuclear, carbón y gas natural). Dichas recomendaciones incluyen, entre otras, garantizar una inversión adecuada en fuentes diversificadas de nuevo suministro, el fomento de la innovación tecnológica o el almacenamiento estratégico. Este informe es un paso esencial para aumentar la concienciación sobre este tema, que hasta hace poco no había recibido la atención que merecía. Sin embargo, se queda corto en cuanto al impacto que la escasez de minerales puede tener en el desarrollo de las economías y del planeta. Por ello, analizamos el informe sección por sección y aportamos algunos comentarios adicionales sobre aspectos que podrían abordarse más a fondo para evitar sustituir la adicción a los combustibles fósiles por la dependencia de las materias primas.

El uso de combustibles fósiles, los productos de desecho domésticos e industriales, la minería y la agricultura contaminan el aire, el agua y el suelo. Los productos químicos contaminantes pueden tener implicaciones considerables para la salud, la seguridad humana, el bienestar y el valor de la naturaleza. Los contaminantes del aire incluyen dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), óxidos de nitrógeno (NOx), hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y hexafluoruro de azufre (SF6). Estos gases provocan cambios climáticos al aumentar la temperatura de la tierra, atmósfera y océanos, lo que genera alteraciones impredecibles en las precipitaciones, aumento del nivel del mar y eventos climáticos extremos. La contaminación del aire se puede controlar mediante la aprobación de una ley contra la producción de sustancias químicas nocivas, la introducción de dispositivos especiales que reduzcan los gases de efecto invernadero y el uso de fuentes alternativas de energía. Los principales contaminantes del agua incluyen aguas residuales, productos derivados del petróleo (como bifenilos policlorados), nitratos, insecticidas, sedimentos y exceso de materia orgánica. Los productos químicos nocivos pueden llegar al agua desde la salida de las tuberías en las industrias; fugas de tuberías o tanques de almacenamiento, operaciones mineras, aplicación inadecuada de fertilizantes y pesticidas en campos agrícolas y algunas fugas de barcos. La contaminación del agua afecta órganos vitales del cuerpo, sistemas nerviosos, y provocan diferentes tipos de cánceres, efectos cardiovasculares, entre otros.

Los bosques primarios intactos de la Amazonía peruana se comportan como sumideros de carbono: un servicio ecosistémico clave a nivel mundial. Este sumidero fue cuantificado en 0.54 Mg C ha-1 año-1 (1990-2017) para los bosques amazónicos intactos de las Áreas Naturales Protegidas (ANPs) de Perú y las zonas de amortiguamiento. En otras palabras, la conservación de bosques intactos en ANPs ayudó a remover 9.6 millones de toneladas de carbono de la atmósfera por año, lo cual equivale aproximadamente al 85% de las emisiones de la quema de combustibles fósiles del país durante el 2012. Este servicio de remoción de CO2 atmosférico es necesario incluir en el inventario nacional de gases de efecto invernadero, y en los compromisos nacionales de reducción de emisiones, por dos razones. Primero, debido a ser un flujo importante, nos ayudaría a tener una aproximación más real del balance de carbono en Perú. Segundo, fortalecería la necesidad de mantener la integridad de estos bosques tanto por el servicio de almacenamiento de carbono (evitar emisiones) como el servicio de sumidero (remoción de emisiones) y la diversidad biológica que albergan. La provisión del servicio de sumidero solo se asegurará con una gestión efectiva y adaptativa de las ANPs. El reporte de este servicio ambiental a nivel nacional debe ser implementado a través del monitoreo a largo plazo de la dinámica del carbono y el impacto del cambio climático a través de la red de parcelas forestales permanentes de RAINFOR (Red Amazónica de Inventarios Forestales) y el proyecto MonANPeru. El establecimiento de este sistema de monitoreo permitirá el desarrollo de los mecanismos financieros para cerrar la brecha y lograr la sostenibilidad de la conservación de los bosques en las ANPs de Perú.

El actual sistema energético mundial se caracteriza por una alta dependencia de los combustibles fósiles, un paradigma que empieza a encontrar dificultades en tanto se agotan las reservas existentes y aumentan los costos ecológicos. Así, la incorporación de energías renovables, su generación en forma distribuida y el crecimiento del parque automotor eléctrico, se presentan como la triada más prometedora en la conformación de un nuevo paradigma más eficiente y sustentable. Este artículo se centra en la importancia que adquieren los acumuladores energéticos ante este panorama, principalmente por su rol en la estabilización de las redes y posibilitar el autoconsumo y la propulsión eléctrica. Identifica en las baterías de ion-litio un abanico de posibilidades para Sudamérica, que posee las reservas más importantes de litio en el mundo, incorporando la idea del desarrollo dentro del nuevo patrón energético y en un mercado actual y potencial de grandes dimensiones. Abstract The current global energy system is characterized by a high dependence on fossil fuels, a paradigm that begins to encounter difficulties as existing reserves are depleted and ecological costs increase. Thus, the incorporation of renewable energies, their generation in a distributed form and the growth of the electric motor park, are presented as the most promising triad in the conformation of a new, more efficient and sustainable paradigm. This article focuses on the importance that energy accumulators acquire in this scenario, mainly due to their role in stabilizing networks and enabling self-consumption and electric propulsion. It identifies lithium-ion batteries with a wide range of possibilities for South America, which has the most important reserves of lithium in the world, incorporating the idea of ​​development within the new energy pattern and in a current and potential market of large dimensions.

La empresa Terminales de Callao es una de las dos empresas en la ciudad de Lima que tienen la capacidad de almacenar combustibles líquidos en volúmenes de un millón de barriles. Dentro de la cadena de suministro de las compañías bróker de estos productos que se comercializan en el Perú, la empresa Terminales del Callao sirve como almacén de tránsito para la distribución, considerando un promedio de stock de seguridad macro de aproximadamente 45 días, se recibe producto importado en buques tanque y se carga o despacha en camiones cisterna. Por este servicio la compañía gana un margen por galón almacenado; todo esto dentro de un marco contractual de concesión del estado peruano a través del mayorista principal que es una empresa estatal. El crecimiento constante de los últimos quince años del sector industrial y automotor, ha hecho que el volumen de servicios de Terminales del Callao aumente en gran forma, por lo cual la capacidad instalada de recursos va quedando sin holgura o insuficiente sobre todo para los crecimientos futuros que se estiman seguirán dándose. Por este motivo se propone la mejora del Proceso de Carga de Combustible Líquido, el cual es en gran medida aproximadamente el 80% de la operación total de Terminales del Callao. Esta propuesta se basa en ampliar la capacidad de atención en la carga de combustible mejorando los tiempos de atención reduciéndolos en un 40% por camión cisterna cargado aproximadamente. Para lograr esta mejora se propone una inversión de medio millón de dólares; lo cual generaría un incremento de demanda del servicio por aproximadamente tres millones de dólares anuales. De esta manera la inversión podría estarse recuperando en menos de un año calendario.
Tesis

Hoy en día la extracción de recursos naturales es una de las principales actividades en nuestro país. Gracias a la riqueza de nuestro territorio, múltiples empresas invierten en este sector, siendo las industrias mineras y de hidrocarburos las que generan mayores ingresos a los inversionistas y al país. El incremento de estas actividades ha generado un incremento en la demanda de diferentes tipos de estructuras metálicas que den soporte a las diferentes industrias, como la minera, pesquera o petrolera. Una de las estructuras con mayor requerimiento son los tanques de almacenamiento, los cuales son usados para conservar distintos tipos de líquidos, minerales o combustibles que serán utilizados para la extracción, tratamiento, transporte o algún otro proceso que maneje la organización. Los tanques de almacenamiento luego de ser diseñados e instalados en las plantas o puntos de extracción, almacenan distintos tipos de líquidos y son expuestos a distintos tipos de condiciones climáticas. Esto a lo largo del tiempo hacen que presenten se puedan presentar fallas o averías, las cuales podrían perjudicar la conservación de los líquidos al interior de estos. El presente proyecto plantea la implementación de un sistema experto que pueda evaluar la condición y calidad de un tanque de almacenamiento de combustibles, utilizando las reglas ingresadas por un usuario experto, y en base a éstos poder determinar cuál es el estado y nivel de calidad actual de un tanque de almacenamiento. Para esto se desarrollarán los principales componentes del sistema experto, los cuales consisten en: base de hechos, motor de inferencia, interfaz gráfica y una base de conocimientos. Por medio de la interfaz gráfica el usuario interactuará con el sistema experto e introducirá la información a la base de hechos, la cual en conjunto con las reglas almacenadas en la base de conocimientos será evaluada por el motor de inferencia, el cual realizará un análisis y brindará un resultado sobre la calidad del tanque a los especialistas, agilizando las labores dentro del proceso de calidad
Tesis

Actualmente existen gastos importantes en mantenimiento de los tanques cisternas, básicamente por alto índice de corrosión, debido a que los factores climáticos como temperatura y humedad son altos en nuestra ciudad. Los procesos de mantenimiento de los tanques cisterna son complicados en su ejecución debido a que al entrar en funcionamiento se requiere de labores previas para el mantenimiento. La programación de mantenimiento de los tanques cisterna no se realiza adecuadamente debido a la no existencia, muchas ocasiones de un plan de mantenimiento y solamente realiza la protección haciendo un mito correctivo, debido al alto costo del mantenimiento. OSINERGMIN es el órgano regulador, que realiza labores de fiscalización y el Ministerio de Energía y Minas es el ente que emite las normas vigentes para el funcionamiento de los tanques de almacenamiento de combustibles; siendo éstas las que en las Inspecciones que realizan, generan las observaciones del deterioro de las Instalaciones Electromecánicas, pero son solo visuales y externas, por lo tanto, en algunas ocasiones no garantizan la correcta operatividad de las mismas. Con respecto a los tanques de almacenamiento de combustibles es más conveniente trabajar la protección catódica por corriente impresa que la del ánodo sacrificado, porque hace uso de una fuente de energía. En el presente proyecto realiza el diseño de un sistema de protección catódica por corriente impresa para incrementar la vida útil de los tanques estacionario de almacenamiento de 5000 Y 3000 galones en el grifo “San Juan”-Lambayeque, el cual permite seleccionar y calcular los componentes, y así, evaluar el impacto ambiental y los factores económicos.

El presente trabajo de investigación está basado en la problemática que viene atravesando el área de Mantenimiento de una empresa comercializadora de combustibles líquidos, la cual viene acumulando trabajo administrativo por el aumento de los procesos en el área y por el deficiente modelo de gestión que viene utilizando, esto también ha generado que se omita la supervisión de los trabajos en campo realizados por los proveedores del área que cuentan con un contrato vigente. En esta situación, tampoco se está gestionando el levantamiento de observaciones encontradas en las evaluaciones preventivas que se realiza a los establecimientos de ventas (Estaciones de Servicio), debido a que la carga laboral administrativa ha sobrepasado la capacidad instalada del área, la cual solo cuenta con cuatro supervisores y esto ha generado que la empresa se vea perjudicada con multas y/o cierre de sus locales por fiscalización de entes del estado que velan por el cumplimiento de la normativa. La situación es comprometedora pues se estima que se viene perdiendo más de $200,000 anualmente por solo estos dos conceptos, y pese a que en su momento se solicitó la ampliación de la estructura del área, esto fue denegado desde las oficinas centrales, por lo que se busca el uso de herramientas estudiadas para poder revertir la situación. Es ahí donde mediante el estudio y análisis de metodologías respaldadas por artículos y/o publicaciones acreditadas, se busca presentar una propuesta de mejora para el escenario descrito.
The present research work is based on the problems that the maintenance area of a liquid fuels trading company has been facing, which has been accumulating administrative work due to the increase of processes in the area and the deficient management model that has been used. This has also led to the omission of supervision of field work carried out by suppliers in the area who have a current contract. In this situation, it is also not managing the lifting of observations found in the preventive evaluations that are made to the sales establishments (Service Stations), because the administrative work load has exceeded the installed capacity of the area, which only counts with four supervisors and this has generated that the company is harmed with fines and closing of its premises by inspection of state entities that ensure compliance with the regulations. The situation is compromising because it is estimated that more than $200,000 has been lost annually for just these two concepts, and although the extension of the structure of the area was requested at the time, this was denied from the central offices, so seeks the use of tools studied to reverse the situation. It is there where through the study and analysis of methodologies supported by articles and accredited publications, we seek to present an improvement proposal for the described scenario.
Tesis

Petróleos del Perú – Petroperú S.A. es una empresa estatal peruana y de derecho privado dedicado al transporte, refinación, distribución y comercialización de combustibles líquidos y otros productos derivados del petróleo. Actualmente, entre la lista de proyectos que están dentro del Plan Estratégico se encuentra el proyecto: Planta de Abastecimiento de Combustible Ninacaca, a ejecutarse en Cerro de Pasco. El proyecto tiene plazos comprometidos y perentorios con el Osinergmin, asimismo la evaluación económica tiene parámetros muy sensibles del VAN y el TIR y es por ello que se busca que la inversión inicial sea la justa e indispensable. El objetivo de la presente tesis es reducir el plazo y costo del proyecto mediante el uso de las teorías de Constructabilidad e Ingeniería de valor en la etapa del diseño de la ingeniería de detalle. El presupuesto presentado por el consultor, Inspectra S.A., es de S/. 18, 975,438.99; sin incluir IGV, con un plazo de ejecución de 280 días calendario. Revisando la información brindada sobre el proyecto, consultando a proveedores, contratistas y bajo la experiencia propia de cada uno de los integrantes; se buscó que actividades se podían optimizar, identificar costos innecesarios que afectaban al presupuesto y plazo del proyecto. Siempre teniendo en cuenta la funcionalidad de la planta y lo necesario para el propietario. Se pudo optimizar el plazo de la obra en 40 días, que representa el 14.29% del plazo inicial, y la disminución de costos en S/. 3, 654,261.85; que representa un ahorro en la inversión inicial del 19.26%.
Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor
El presente trabajo tiene por finalidad establecer las condiciones determinadas para el transporte de combustible líquido bajo la norma API MPMS 11.1. Se presentan las definiciones sobre dilatación de líquidos combustibles, coeficientes de dilatación de líquidos combustibles, de volúmenes a condición estándar (a 60ºF de temperatura y una atmósfera de presión), condición observada y condición alterna. Se define los grados de llenado de las cisternas para transporte de combustibles. Así mismo, se presenta la teoría de cálculo simplificada para el diseño de cisternas de pared delgada, cuyo fin es determinar el espesor de plancha mínimo para la construcción de la cisterna.
Trabajo de suficiencia profesional

Proyecto integrador (IM)-FCEFN-UNC, 2017
Trata del dimensionamiento y diseño de un equipo capaz de mejorar el rendimiento de gas de síntesis generado en un gasificador. Dicho gas podrá ser utilizado para abastecer un generador eléctrico o ser utilizado como reemplazo del gas natural. Además, el diseño del equipo planteado en este proyecto se realiza con la perspectiva de fabricar un prototipo, lo cual lo hace aún más atractivo como proyecto final.

El documento digital no refiere un asesor
Publicación a texto completo no autorizada por el autor
Realiza el cálculo del sistema de regulación y medición primaria, esto como parte de la matriz energética a gas natural que planea implementar la refinería Cajamarquilla. Para realizar los cálculos y el análisis de estos se aplicará los principios de la ingeniería mecánica de fluidos y se tendrá como soporte los parámetros máximos y mínimos recomendados por las distintas entidades nacionales e internacionales dedicadas al diseño de redes de distribución de gas. Con este se podrá determinar la cantidad de perdida de presión, velocidad de flujo, régimen de flujo, etc. Para ello es necesario cualificar ciertos parámetros como la viscosidad y densidad, mediante las ecuaciones básicas para los gases reales, posteriormente aplicar las ecuaciones para pérdida de carga en gases reales.
Trabajo de suficiencia profesional

Seminario de Título entregado a la Universidad de Chile en cumplimiento parcial de los requisitos para optar al Título de Químico Ambiental.
Chile es un país en desarrollo que posee políticas energéticas comprometidas con el medio ambiente, para el 2035 se espera que un 60% de la energía producida en el país sea renovable y para el 2050 debe ser al menos de un 70%. Como algunos de los sistemas de energías renovables poseen una potencia de salida variable, es necesario trabajar con tecnologías de almacenamiento de energía para lograr una integración eficiente a los sistemas de electricidad en Chile y así poder utilizar toda la energía producida. El objetivo general de este trabajo es evaluar desde un punto de vista ambiental diez tipos de sistemas de almacenamiento de energía: almacenamiento por bombeo hídrico, almacenamiento por aire comprimido, almacenamiento kinésico, almacenamiento por celdas de combustible hidrógeno, almacenamiento Power-to-Gas, almacenamiento de combustible solar, almacenamiento con baterías de Plomo/Ácido, almacenamiento con baterías de litio, almacenamiento de baterías de flujo de Vanadio y almacenamiento térmico con materiales de cambio de fase, con el fin de entregar insumos relevantes como herramientas de diseño y planificación de los sistemas eléctricos y así contar con sistemas más sustentables con el medio ambiente y con mayor eficiencia energética. Para lograr lo anterior se realizó una revisión de la literatura medioambiental y la literatura de los sistemas de almacenamiento de energía logrando realizar una clasificación y caracterización de las distintas tecnologías considerando el tipo de almacenamiento que utilizan. También se tomaron en cuenta los materiales requeridos para su elaboración, sus procesos, componentes y aspectos operacionales, definiendo para el análisis como etapas del ciclo de vida: materias primas, implementación, operación y fin de su vida útil. Del eje ambiental se consideraron cinco aspectos aire, agua, suelo, flora y fauna, y las personas. Con esto se evalúa cada etapa del ciclo de vida de los sistemas de almacenamiento de energía en cada ámbito ambiental. Al analizar las distintas tecnologías desde el punto de vista de sus etapas del ciclo de vida podemos apreciar que cuando están en etapa de materias primas las que poseen un mayor nivel de impactos son el almacenamiento de bombeo hídrico y las baterías de Plomo/Ácido, la primera debido al tamaño del sistema y la segunda por el nivel de toxicidad de sus componentes. Al momento de implementar los sistemas de almacenamiento siguen predominando las baterías de Plomo/Ácido con mayores magnitudes de impactos. Luego durante su operación, el almacenamiento energético por bombeo hídrico tiene mayores impactos. Y al fin de su vida útil las baterías de Plomo/Ácido siguen siendo las que poseen un mayor nivel de daño por el nivel de toxicidad de sus componentes y que requieren de un cuidadoso manejo durante su reciclaje. En general durante todo su ciclo de vida, los sistemas con mayores grados de impactos ambientales negativos fueron las baterías de Plomo/Ácido y el almacenamiento por bombeo hídrico. Los tres sistemas que generan un menor número de impactos durante todo su ciclo de vida son el Combustible Solar, Power-to-gas y las celdas de combustible hidrógeno.
Chile is a developing country that has energy policies committed to the environment, by 2035 it is expected that 60% of the energy produced in the country will be renewable and by 2050 it should be at least 70%. As some of the renewable energy systems have a variable output power, it is necessary to work with energy storage technologies to achieve an efficient integration to the electricity systems in Chile and be able to use all the energy produced. The objective of this work is to evaluate from an environmental point of view ten types of energy storage systems: by water pumping, by compressed air, kinesics storage, by hydrogen fuel cells, Power-to-Gas storage, of solar fuel, with Lead-acid batteries, with Lithium batteries, of Vanadium flow batteries and thermal storage with phase change materials, in order to deliver relevant inputs such as design and planning tools and have more sustainable systems with the environment and greater energy efficiency. To achieve the above, a review of the environmental literature and the literature of the energy storage systems was carried out, achieving a classification and characterization of the different technologies considering the type of storage they use. The materials required for its elaboration, processes, components and operational aspects were also considered, defining for the analysis as life cycle stages: raw materials, implementation, operation and end of its useful life. On the environmental axis, five aspects were considered: air, water, soil, flora and fauna, and people. This evaluates each stage of the life cycle of the energy storage systems in each environmental area. When analyzing the different technologies from the point of view of their life cycle stages we can appreciate that when they are raw materials those that have a higher level of impacts are the Pumped Hydroelectric storage and Lead-Acid batteries, the first due to the size of the system and the second by the level of toxicity of its components. At the time of implement the storage systems Lead-Acid batteries are still predominating with greater impact magnitudes. Then during the operation, the Pumped Hydroelectric storage has greater impacts. And at the end of its useful life Lead-Acid Batteries are still those that have a higher level of damage due to the level of toxicity of its components and that require careful handling during recycling. In general, throughout its life cycle, the systems with the highest degrees of negative environmental impacts were Lead-Acid batteries and Pumped Hydroelectric storage. The three systems that generate a lower number of impacts throughout their life cycle are Solar Fuel, Power-to-gas and hydrogen fuel cells.

La gestión adecuada de los residuos radiactivos de elevada actividad es uno de los desafíos más complejos en nuestra sociedad industrializada y que suscita gran polémica social. La cantidad de residuos radiactivos producidos ha aumentado considerablemente debido principalmente a la creciente utilización de las centrales nucleares en la generación de energía eléctrica. El almacenamiento en formaciones geológicas contacto, la concentración de radionucleido en disolución y el pH. Los resultados muestran que la formación de esta fase secundaria sobre la superficie del CNG podría representar uno de los principales procesos de retención de radionucleidos. Por otra parte, la estabilidad de estas fases minerales se verá directamente afectada por dos de los variables más críticas en el campo próximo de un AGP que son la radiación y la temperatura. Los efectos a nivel atómico de la radiación ionizante sobre la estructura de los silicatos de U(VI): soddyíta (UO2)2(SiO4)(H2O)2 y uranofana Ca(UO2)2(SiO3OH)2·5H2O, se han investigado utilizando la técnica de microscopía electrónica de transmisión (TEM), permitiendo la observación in situ de los procesos de amorfización/nanocristalización de estas fases. Los estudios térmicos llevados a cabo mediante termogravimetría (TG) y calorimetría diferencial de barrido (DSC) combinado con la caracterización por difracción de rayos X (XRD) han permitido evidenciar la importancia de los procesos de deshidratación en la integridad estructural de cada fase. Finalmente, se ha estudiado la cinética de la reacción entre el peróxido de hidrógeno y el hidrógeno a temperatura ambiente y en ausencia de productos catalíticos. El seguimiento de la reacción se ha realizado a partir de la disminución de la concentración de peróxido de hidrógeno en disolución con el tiempo, observándose un aumento en la velocidad de reacción a medida que la presión de hidrógeno aumenta. Estos resultados indican que el hidrógeno podría actuar como inhibidor de la disolución de la matriz de CNG consumiendo la principal especie responsable del proceso de alteración oxidativa. profundas (AGP) se presenta como la opción más viable y definitiva para estos residuos. Para garantizar la seguridad del repositorio es necesario desarrollar modelos que predigan el comportamiento del combustible nuclear gastado (CNG) a largo plazo, así como la liberación y migración de radionucleidos (RN) al medio ambiente. La alteración del CNG dependerá de una serie de procesos que tienen lugar una vez el agua subterránea entre en contacto con la superficie del combustible como son, la formación de productos radiolíticos, su efecto en la oxidación de la matriz de UO2 y posterior disolución, y por último la precipitación de fases secundarias. El estudio de estas fases como productos finales del proceso de disolución oxidativa de la matriz es de gran interés ya que pueden afectar a la movilización de actínidos y productos de fisión, y al comportamiento a largo plazo del propio combustible. A parte de estos procesos, también hay que considerar la corrosión anóxica de la cápsula de acero que generará una gran cantidad de hidrógeno que puede influir en la disolución del CNG. Con el objetivo de profundizar en algunos aspectos relacionados con los productos radiolíticos y fases secundarias en el entorno más cercano al residuo, el denominado campo próximo de un AGP, en esta tesis se han desarrollado una serie de estudios que se resumen a continuación. En la primera parte, se ha estudiado la influencia de los productos radiolíticos: hipoclorito, clorito y clorato en la velocidad de disolución del UO2 como análogo a la matriz de CNG. Las velocidades de disolución obtenidas en el caso del hipoclorito, siguiendo la misma metodología experimental, resultaron ser más elevadas que las velocidades obtenidas en presencia de los principales oxidantes, como el oxígeno o el peroxido de hidrógeno. Una segunda parte se ha centrado en aumentar el conocimiento de las fases secundarias de U(VI) más representativas del proceso de alteración oxidativa del CNG. Concretamente, se ha estudiado la adsorción de cesio y estroncio sobre el peroxido de uranilo, studtita (UO2O2 4H2O), en función de distintos parámetros como el tiempo de
La gestió adequada dels residus radioactius d’elevada activitat és un dels desafiaments més complexos en la nostra societat industrialitzada i que suscita gran polèmica social. La quantitat de residus radioactius produïts ha augmentat considerablement degut principalment a la creixent utilització de les centrals nuclears en la generació d’energía eléctrica. L’ emmagatzematge en formacions geològiques profundes (MGP) es presenta com a opció més viable i definitiva per aquests residus. Per tal de garantir la seguretat del repositori es necessari desenvolupar models que prediguin el comportament del combustible nuclear gastat (CNG) a llarg termini, així com l’alliberament i migració de radionúclids (RN) al medi ambient. L’alteració del CNG dependrà d’una sèrie de processos que tenen lloc un cop l’aigua subterrània entri en contacte amb la superfície del combustible como son, la formació de productes radiolítics, el seu efecte en l’oxidació de la matriu de UO2 i posterior dissolució, i por últim la precipitació de fases secundàries. L’estudi d’aquestes fases com a productes finals del procés de dissolució oxidativa de la matriu es de gran interès ja que poden afectar a la mobilització d’actínids i productes de fissió, i al comportament a llarg termini del propi combustible. A part d’aquests processos també s’ha de considerar la corrosió anòxica de la càpsula d’acer, la qual generarà una gran quantitat d’hidrogen que pot influir en la dissolució del CNG. Amb l’objectiu de profunditzar en alguns aspectes relacionats amb els productes radiolítics i fases secundàries en l’entorn més proper al residu, l’anomenat camp pròxim d’un MGP , en aquesta tesis s’han desenvolupat una sèrie d’estudis que es resumeixen a continuació. En la primera part, s’ha estudiat la influencia dels productes radiolíticos: hipoclorit, clorit i clorat en la velocitat de dissolució del UO2 como anàleg a la matriu de CNG. Les velocitats de dissolució obtingudes en el cas del hipoclorit, seguint la mateixa metodologia experimental, varen resultar ser més elevades que les velocitats obtingudes en presencia dels principals oxidants, como l’oxigen o el peròxid de hidrogen. Una segona part s’ha centrat en augmentar el coneixement de fases secundàries de U(VI) més representatives del procés d’alteració oxidativa del CNG. Concretament, s’han estudiat l’adsorció de cesi i estronci sobre el peròxid d’uranil, studtita (UO2O2 4H2O), en funció de diferents paràmetres com son el temps de contacte, la concentració de radionúclid en dissolució i el pH. Els resultats mostren que la formació d’aquesta fase sobre la superfície del CNG podria representar un dels principals processos de retenció de radionúclids. Per altre banda, l’estabilitat d’aquestes fases minerals es veurà directament afectada per dues de les variables més crítiques en el camp pròxim d’un (MGP) que son la radiació i la temperatura. Els efectes a nivell atòmic de la radiació ionitzant sobre l’estructura dels silicats de U(VI): soddyíta (UO2)2(SiO4)(H2O)2 i uranofana Ca(UO2)2(SiO3OH)2·5H2O, s’han investigat utilitzant la tècnica de microscopía electrònica de transmissió (TEM), que permet l’observació in situ dels processos d’amorfització/nanocristalizació d’aquestes fases. Els estudis tèrmics s’han realitzat mitjançant les tècniques de termogravimetria (TG) i calorimetria diferencial d’escombrat (DSC) combinat amb la caracterització per difracció de raigs X (XRD) que han permès evidenciar la importància dels processos de deshidratació en la integritat estructural de cada fase. Finalment, s’ha estudiat la cinètica de la reacció entre el peròxid de hidrogen i el hidrogen a temperatura ambient i en absència de productes catalítics. El seguiment de la reacció s’ha realitzat a partir de la disminució de la concentració de peròxid de hidrogen en dissolució amb el temps. S’ha observat un augment en la velocitat de reacció a mesura que la pressió de hidrogen augmenta. Aquests resultats indiquen que el hidrogen podria actuar com a inhibidor de la dissolució de la matriu de CNG consumint la principal espècie responsable del procés d’alteració oxidativa.
Adequate management of High-activity radioactive waste is one of the most complex challenges in our industrialized society, which generates a lot of social controversy surrounding this issue. The amount of radioactive waste produced has increased considerably due, mainly, to the increased use of nuclear energy in generating electricity. Storage in deep geological formations is presented as the most viable option for a final disposal of these wastes. To ensure the safety of the repository it is necessary to develop models that predict the behavior of spent nuclear fuel (SNF) in the long-term storage, as well as the release and migration of radionuclides to the environment. The alteration of SNF under expected representative repository conditions will depend on a number of processes that take place once the groundwater come in contact with the surface of the fuel, such as the formation of radiolitic products, its effect on the matrix oxidation and subsequent dissolution, released of radionuclides contained in the fuel matrix and finally, precipitation of secondary phases. The study of these phases as end products of the oxidative dissolution process is of major interest due to the fact that they may affect the mobilization of actinides and fission products by geochemical processes such as adsorption. A part of these processes, we must also consider the anoxic corrosion of the steel capsule that will generate a large amount of hydrogen which can influence in the dissolution of SNF. In order to get deeper into some aspects of radiolytic products and secondary phases in the near-field of a High-level Nuclear Waste (HLNW) repository, in this thesis we have developed a series of studies which are summarized below. In the first part, the influence of hypochlorite, chlorite and chlorate in the dissolution rate of UO2 as a chemical analogue of the spent fuel matrix, has been studied experimentally. The dissolution rates obtained in this work are found to be higher than the rates determined in the presence of either oxygen or hydrogen peroxide obtained with same experimental methodology. A second part is focused on increasing the knowledge of the most representative secondary phases of U(VI) formed during the oxidative alteration of SNF. Specifically, the adsorption of cesium and strontium onto uranyl peroxide, studtite (UO2O2 4H2O), has been studied as a function of time, radionuclide concentration in solution and pH. The results show that this secondary solid phase formation on the SNF surface could be an important mechanism involved in the retention of radionuclides. On the other hand, the stability of these mineral phases will be directly affected by two of the most critical variables in the near-field of HLNW are radiation and temperature. Atomic-level effects of ionizing radiation on the structure of U(VI) silicates: soddyite (UO2)2(SiO4)(H2O)2 and uranophana Ca(UO2)2(SiO3OH)2·5H2O have been investigated using electron beam irradiation in a transmission electron microscope (TEM), which allows in situ observation of amorphization/nanocristallization processes of these phases. Thermal studies carried out by thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC) combined with X-ray diffraction (DRX) have demostrated the importance of dehydration processes in the structural integrity for each phase. Finally, the reaction between aqueous hydrogen peroxide solutions and hydrogen has been studied at room temperature and in the absence of catalytic products. The reaction evolution has been determined by the decrease of hydrogen peroxide concentration with time. A clear effect has been observed, and the rate of reaction is found to be enhanced as the hydrogen pressure is increased. These results indicate that hydrogen could act as an inhibitor of spent fuel matrix dissolution through the consumption of the main species responsible for the oxidative alteration process.