Revista Científica y Tecnológica UPSE (RCTU)

Reverse osmosis and distillation: a comparative analysis of integration in power plants

Resumen La creciente escasez del agua, sobrepoblación mundial y el aumento en la demanda de energía eléctrica han promovido que los procesos energéticos sean más eficientes, por lo que en este documento se plantea un análisis comparativo de dos tecnologías de desalación de agua de mar que proveen agua y consumen grandes cantidades de energía. El artículo tiene como objetivo realizar una comparación energética de las tecnologías con la mayor capacidad de contratación a nivel global como lo son la destilación y la ósmosis inversa e integrarlas al bloque de potencia y comparar que tecnología se ve favorecida en lo que respecta a impactos sobre el rendimiento global del ciclo de potencia. El estudio evalúa los consumos energéticos de la destilación y la ósmosis inversa (OI) teniendo como parámetro de diseño el agua de alimentación. Para la tecnología de destilación el proceso es insensible a la salinidad, por lo tanto, da igual seleccionar cualquier agua de alimentación. En cambio, para la OI factores como la temperatura y la salinidad hacen que los consumos energéticos se eleven. También cabe destacar que se evalúan tecnologías convencionales (temperatura de operación < 70°C) y no convencionales (temperatura de operación > 70°C) de destilación que puedan competir con una tecnología convencional (un solo paso, una etapa) de ósmosis inversa con recuperación de energía de la salmuera. Como resultado, se observa que, aunque se haya elevado la eficiencia térmica del proceso de destilación e incluyendo un termocompresor esta tecnología no puede competir con la ósmosis inversa.

Abstract The increasing scarcity of water, the world’s overpopulation, and the rising electricity demand have given rise to the need for energy processes to be more efficient. Therefore, this paper presents a comparative analysis of two seawater desalination technologies that provide water but consume large amounts of energy. On the one hand, the article’s goal is to conduct an energy comparison of the two technologies that have the highest global contracting capacity-distillation and reverse osmosis. On the other hand, the paper is aimed at integrating these two technologies into a power block and finding out which technology is preferable in terms of its impact on the overall performance of the power cycle. The study evaluates the energy consumption of both distillation and reverses osmosis (RO), taking the feed water as a design parameter. It is known that for distillation technology, the process is insensitive to salinity; therefore, it does not matter what kind of feed water to use. In contrast, reverse osmosis factors such as temperature and salinity always cause an increase in energy consumption. Furthermore, conventional (operating temperature < 70°C) and unconventional (operating temperature > 70°C) distillation technologies have been evaluated to compete with conventional reverse osmosis (one-step, one-stage) technology with an energy recovery device from the brine. As a result, it has been concluded that, although the thermal efficiency of the distillation process has increased, this technology cannot compete with reverse osmosis, even when it includes a thermal compressor.

Design and simulation of a conveyor belt system for box sorting and classification

Resumen Los sistemas automatizados industriales actuales incorporan modelos de dispositivos avanzados y herramientas tecnológicas de última generación. En el presente trabajo, se diseñó un sistema que clasifica diferentes tipos de cajas, simulado en el software CODESYS 3,5V, el cual permite programar un controlador lógico virtual. Además, utilizando el software KEPServerEX, el cual sirve para enlazar las variables entre la plataforma Factory I/O y la interfaz Infilink-HMI, utilizados para simular y observar los procesos del sistema industrial, respectivamente. Por otra parte, se comparan los datos técnicos de los equipos de protección eléctrica aplicados a los dispositivos industriales, para su respectiva parametrización. Por lo tanto, el sistema automatizado se ejecuta de forma remota a través de la plataforma AnyViz, en la que cada usuario pueda monitorear y gestionar las variables del sistema satisfactoriamente.

Abstract Today’s industrially automated systems incorporate advanced device models and state-of-the-art technological tools. In the present work, a system to classify different types of boxes was designed by emulating the CODESYS 3.5V software, which allows the programming of a virtual logic controller. Furthermore, the KEPServerEX software was used to link the variables between the Factory I/O platform and the Infilink-HMI interface, which were used to simulate and observe the industrial system’s processes, respectively. The technical data of electrical protection equipment applied to industrial devices, on the other hand, is compared for their respective parameterizations. Therefore, the automated system runs remotely through the AnyViz platform, where each user can monitor and manage system variables satisfactorily and remotely.

Study of oil recovery by hot water injection in the Pacoa field in Santa Elena province

Resumen En este trabajo se muestran las generalidades geológicas del Campo Pacoa; uno de sus principales retos ha sido mantener su productividad debido al bajo factor de recobro, es por esta razón que se presentó una alternativa como mecanismo de recuperación mejorada. El método usado fue la inyección de agua caliente, donde se estableció cada uno de los procesos con sus características y las limitaciones, teniendo en cuenta que el campo debe cumplir con las tipologías requeridas para la aplicación de dicho método. Para su evaluación se utilizó un software de simulación numérica de yacimientos llamado CMG (Computer Modeling Group). Realizando la simulación de diferentes escenarios, variando el volumen de agua caliente a inyectar, se definieron dos arreglos de 5 pozos, uno regular (4 pozos inyectores, 1 pozo productor) y otro invertido (4 pozos productores, 1 pozo inyector), involucrando los pozos: PAC 10, PAC 44, PAC 46, PAC 40 y PAC 43. Una vez establecidos todos los parámetros se realizó la simulación de inyección de agua caliente con un periodo de 10 años, donde los resultados obtenidos por el software son evaluados en ambos escenarios obteniendo un factor extra de recobro del 5,74 % para el arreglo regular y 5,78 % para el arreglo invertido, definiendo al arreglo de 5 pozos invertidos como el óptimo debido a su factor de recobro más elevado.

Characterization of a rice production system (Oryza sativa L.) in Babahoyo canton

Resumen En Ecuador, el arroz es uno de los cereales más importantes en la alimentación de muchas familias, al mismo tiempo, un recurso de importancia económica, social y ambiental. El objetivo de este trabajo fue caracterizar los sistemas de producción de arroz en el cantón Babahoyo, la información se obtuvo mediante encuestas a 21 variables que incluyó preguntas orientadas a obtener información sociocultural, económica y ecológica. Se utilizó como técnicas de recolección de datos, la encuesta, entrevistas, talleres, y observaciones directas en campo. El estudio se basó en un análisis de conglomerado, se definieron tres grupos, el más grande reúne agricultores con 53,70%, uno mediano con un 27,78% y uno pequeño de 18,51%, resaltando variables importantes en los grupos como un sistema de producción de monocultivo, la aplicación de medias y altas dosis de fertilizantes y pesticidas, lo que refleja problemas en la cosecha por los precios bajos y por la cadena de intermediarios al comercializar sus productos.

Abstract In Ecuador, rice is one of the most important cereals in the diet of many families and, at the same time, a resource of economic, social, and environmental importance. The objective of this work was to characterize the rice production systems in Babahoyo canton. The information was obtained through surveys of 21 variables that included questions aimed at obtaining sociocultural, economic, and ecological information. Data collection techniques included surveys, interviews, workshops, and direct field observations. The study was based on cluster analysis. Three groups were defined: the largest brings together farmers with 53.70%, a medium with 27.58%, and small one with 18.51%, highlighting important variables in the groups such as a monoculture production system, the application of medium and high doses of fertilizers and pesticides, which reflects problems in the harvest due to low prices, and the chain of intermediaries when marketing their products.

Composition and community structure of Phylum Echinodermata in the intertidal rocky zone of San Lorenzo-Salinas, Ecuador

Resumen: En el Ecuador, el estudio de equinodermos se ha enfocado en Áreas Protegidas (AP), propiciando nuevas investigaciones en otras zonas rocosas externas a una AP. El objetivo de esta investigación fue describir la composición y estructura comunitaria de los equinodermos estableciendo una línea base de especies identificadas. Se registraron in situ un total de 17 ,766 individuos pertenecientes a 10 especies de equinodermos; para la clase Echinoidea: 1 especie; Clase Ophiuroidea: 2 especies; Clase Holothutoidea: 3 especies; Clase Asteroidea: 4 especies. La especie E. vambrunti fue la más representativa con un total de 11 ,744 ejemplares. Los parámetros ambientales tomados fueron pH, salinidad y oxígeno, pese a tener relación con los organismos no influyen en su presencia; los resultados presentaron una baja riqueza (10 especies) y una alta abundancia (17,766 organismos) que se evidenció con el promedio de 1,2 ± 0,56; el índice de uniformidad de Pielou llegó a su media estadística de 0,14, indicando que la riqueza específica de los equinodermos es independiente de la zona muestreada, obteniendo que el sitio de investigación presentó una zona con alta abundancia y baja diversidad.

Abstract: In Ecuador, the study of echinoderms has focused on protected areas (PAs), leading to new research in other rocky areas outside of a PA; The objective of this research was to describe both the composition and community structure of echinoderms by establishing a baseline of identified species. A total of 17,766 individuals belonging to ten species of echinoderms were recorded in situ, indicating; for the class Echinoidea: 1 species; the class Ophiuroidea: 2 species; the class Holothutoidea: 3 species; and the asteroid class: 4 species. The species E. vambrunti was the most representative with a total of 11,744 specimens. The environmental parameters taken where pH, salinity and oxygen, which, although related to the organisms, did not influence their presence. The results showed a low richness (10 species) and a high abundance (17,766 organisms) that is evidenced by the average of 1,2±0,56; the Pielou uniformity index reached its statistical average of 0,14, indicating that the specific abundance of echinoderms is independent of the sampled area, implying that the research site showed a high abundance and low diversity.

Areas of study and application of artificial intelligence in the best-rated universities in Ecuador

Resumen El objetivo principal de esta revisión fue obtener datos de aplicación de la inteligencia artificial en el Ecuador dentro del sector de la educación superior. Se examinaron los trabajos de integración curricular desarrollados en tres centros de educación superior estatales del Ecuador. Se extrajo de cada trabajo información sobre: campo detallado de conocimiento de la carrera que realizó el trabajo, campo detallado de conocimiento del área de aplicación de la inteligencia artificial, técnica aplicada y software utilizado. Se concluyó lo siguiente: los campos de conocimientos con mayores publicaciones son los relacionadas a la electrónica, mecatrónica y tecnologías de software, el campo de aplicación de la inteligencia artificial es muy variado sin mostrar alguna tendencia específica, las técnicas más utilizadas son machine learning y redes neuronales, finalmente el uso de software libre y de pago es balanceado sin que predomine alguno de ellos.

Abstract This review was conducted to obtain data on the application of artificial intelligence in the Ecuadorian higher education system. The curricular integration projects, developed in three state higher education centers in Ecuador, were examined to extract information about the following topics: the detailed field of knowledge of the job that was performed; the detailed field of knowledge of the area of application of artificial intelligence; the applied technique; and the software used. It was concluded that: the fields of knowledge with the greatest publications are those related to electronics, mechatronics, and software technologies; the artificial intelligence field is very wide and does not show any specific trend; the most used techniques are machine learning and neural networks; and finally, the use of free and paid software is balanced without any of them predominating.

Comparison of therapeutic inertia in Type 2 Diabetes Mellitus among primary care physicians and endocrinologists

Resumen El buen control glucémico temprano conduce a mejores resultados clínicos, incluida una reducción de complicaciones microvasculares a largo plazo; sin embargo, no ha existido ninguna mejora en el logro de los objetivos de hemoglobina glicosilada en la última década a nivel mundial. Un factor causal es la inercia terapéutica, definida como el retraso para iniciar o intensificar la terapia cuando no se han cumplido los objetivos del tratamiento glucémico. El objetivo de este estudio fue comparar la inercia terapéutica en Diabetes mellitus tipo 2, entre médicos de atención primaria y endocrinólogos, así como identificar oportunidades para fortalecer la atención de diabetes en atención primaria. El método utilizado fue de tipo descriptivo, una revisión teórica con enfoque documental bibliográfico, mediante la búsqueda en la base de datos electrónica de PubMed. Se utilizaron criterios de inclusión y exclusión para la elegibilidad de la bibliografía, al final se analizó un total de 45 publicaciones que cumplieron con los criterios de selección. Los resultados reflejan que la intensificación tardía del tratamiento no se observa exclusivamente en la atención primaria, sino también en el ámbito de los especialistas en diabetes. Se concluye que son necesarias nuevas estrategias educativas para ayudar a los médicos a intensificar oportunamente el tratamiento cuando no se cumplen los objetivos glucémicos, con el fin de prevenir la progresión de la enfermedad.

Abstract Good early glycemic control leads to better clinical outcomes, including a reduction in long-term microvascular complications. However, there has been no improvement in achieving glycosylated hemoglobin targets over the past decade globally. A causal factor is therapeutic inertia, defined as a delay in initiating or intensifying therapy when glycemic treatment goals have not been met. The objective of this study was to compare therapeutic inertia in type 2 diabetes mellitus among primary care physicians and endocrinologists, as well as identify opportunities to strengthen diabetes care in primary care. The method used was descriptive, a theoretical review with a bibliographic documentary approach, by searching the PubMed electronic database. Inclusion and exclusion criteria were used for bibliography eligibility; in the end, a total of 45 publications that met the selection criteria were analyzed. The results show that late intensification of treatment is not observed exclusively in primary care but also in the setting of diabetes specialists. It is concluded that new educational strategies are needed to help clinicians timely intensify treatment when glycemic targets are not met to prevent disease progression.

Fuel consumption versus eco-driving and traffic on a mixed route in the city of Quito

Resumen: El consumo de combustible ha sido una gran fuente de investigación, debido al impacto que tiene en la contaminación ambiental y en la economía del usuario, mucho más cuanto dicho recurso ha sufrido alzas en el precio. La presente investigación tuvo como objetivo comparar la incidencia que tiene el estilo de conducción y el tráfico en el consumo de combustible, en una ruta mixta de la ciudad de Quito. Por la alta densidad de tráfico, la ruta seleccionada tuvo como eje central la avenida Mariscal Sucre, cruzando la ciudad de norte a sur y viceversa. Para la medición de consumo de combustible se tomó en cuenta la norma SAE J1321:2012 Fuel Comsumption Test Procedure, mientras que para los parámetros de manejo se utilizó un registro de datos, datalogger arduino, construido en base al escáner automotriz Elm327. Se identificó que, en relación a un tráfico alto y mediante la eco conducción se logró ahorrar hasta un 18,94% de combustible. El mayor impacto de ahorro se dio al utilizar eco conducción sin tráfico, que permite ahorro de combustible hasta de 35,39% en comparación a la misma ruta, con tráfico. En conclusión, el conductor eficiente logra ahorrar hasta 1,41$ por cada 100Km, en el tráfico, y al preferir la eco conducción sin tráfico, consigue ahorrar hasta $2,83 por cada 100 kilómetros en la ruta estudiada.

Abstract: Fuel consumption has been a great source of research dueto the impact it has on both environmental pollution and the user’s economy, and much more so when this resource has suffered price increases. The present research aimed to compare the impact of driving style and traffic on fuel consumption on a mixed route in the city of Quito. Due to the high density of traffic, the selected route had Mariscal Sucre Avenue as its central axis, crossing the city from north to south and vice versa. For the measurement of fuel consumption, the SAE J1321:2012 Fuel Consumption TestProcedure standard was considered, while for the driving parameters, a data logger (an Arduino datalogger) built based on the Elm327 automotive scanner was used. It was identified that it was possible to save up to 18.94% of fuel concerning high traffic and through eco-driving. The greatest impact of savings was given by using eco-driving without traffic, which allows fuel savings of up to 35.39% compared to the same route with traffic. In conclusion, the efficient driver manages to save up to $ 1.41 per 100 km in traffic, and by preferring eco-driving without traffic, he manages to save up to $ 2.83 per 100 kilometers on the route studied.

Computer security, methodologies, standards, and management framework in an approach to web applications

Resumen Existen diferentes métodos para evaluar la seguridad de las aplicaciones Web, principalmente basados en algún técnico automatizado de escaneo El objetivo de la presente investigación refiere de los conceptos básicos necesarios para entender temas de seguridad informática en sistemas de información y servicios, con el propósito de enfocarlos en pruebas de penetración en las aplicaciones web, se abordan metodologías que pueden aplicarse y marcos de referencia que deben ser tomados en cuenta en el ciclo de vida de desarrollo de aplicaciones, así mismo, se aporta con tablas descriptivas de las metodologías utilizadas en pruebas de Pentesting llegando finalmente a abarcar la familia de ISO/IEC 27 000 dejando plasmado en la discusión una breve descripción de las mismas y el uso que da en las implantaciones de SGSI, evaluaciones y auditorias de seguridad de la información.

Abstract There are various methods for evaluating the security of Web applications, most of which rely on automated scanning technicians. The goal of this research is to address the fundamental concepts required to understand computer security issues in information systems and services, with a focus on penetration tests in web applications. Methodologies that can be applied and reference frameworks that must be taken into account in the application development life cycle are addressed; additionally, descriptive tables of the methodologies used in pen-testing tests are provided, finally reaching the ISO/IEC 27000 family, leaving a brief description of the same and the use it gives in ISMS implementations, information security evaluations and audits.

Cadmium and it’s effect on the growth of sugarcane(Saccharum officinarum L.)

Resumen: El cadmio (Cd) es peligroso para los seres vivos por su alta toxicidad; estudios demuestran contaminación en suelos agrícolas a causa de este metal pesado. En la presente investigación, se evaluaron los efectos de este metal en cuatro variedades de caña de azúcar cultivadas en la cuenca baja del río Guayas: Ragnar, Cenicaña, ECU01 y ECU02; particularmente los efectos sobre parámetros de crecimiento: altura, diámetro del tallo, número de esquejes y número de hojas. Se seleccionaron esquejes de cada variedad para clasificarlos por cuadruplicado. Durante 300 días fueron expuestos a un sustrato contaminado con cadmio en cinco concentraciones: 0.5, 1, 2, 4 y 8 mg/kg Cd, los cuales fueron contrastados con un control (0 mg/kg). Se realizó un análisis estadístico mediante el cálculo del índice de tolerancia y porcentaje de inhibición de crecimiento. Se redujo en 12,98 % el crecimiento de la variedad Cenicaña y la inhibición menor fue la Ragnar (-3,88 %); demostrando estímulo de crecimiento a 8 mg/kg de Cd. Las variedades más tolerantes fueron Ragnar y ECU-02 según índice de tolerancia. Estas últimas son las recomendadas para suelos que contengan más de 4 mg/kg de Cd. Se exhorta realizar análisis de cadmio en suelos agrícolas antes de sembrar la caña de azúcar para garantizar la inocuidad alimenticia en Ecuador.

Abstract: Cadmium (Cd) is dangerous for living beings due to its high toxicity. Studies show contamination in agricultural soils due to this heavy metal. In the present investigation, the effects of this metal on four varieties of sugarcane grown in the lower basin of the Guayas River were evaluated: Ragnar, Cenicaña, ECU01, and ECU02; particularly the effects on growth parameters: height, stem diameter, number of cuttings, and number of leaves. Cuttings of each variety were selected to be classified by quadruple. For 300 days, they were exposed to a substrate contaminated with cadmium in five concentrations: 0.5, 1, 2, 4, and 8 mg/kg-Cd, which were contrasted with the control (0 mg/kg). Statistical analyses were performed by calculating both the tolerance index and the percentage of growth inhibition. The growth of the Cenicaña variety was reduced by 12.98%, and the variety with the lowest inhibition was the Ragnar (-3.88%), demonstrating growth stimulation at 8 mg/kg-Cd. According to the tolerance index, the most tolerant varieties were Ragnar and ECU-02. The latter is recommended for soils containing more than 4 mg/kg of Cd. Cadmium analysis of agricultural soils is encouraged before planting sugarcane to ensure food safety in Ecuador.

Prevalence of the Newcastle virus in backyard poultry of the cantons of Latacunga and Salcedo

Resumen La enfermedad de Newcastle es una de las afecciones víricas con un elevado grado de patogenia. El objetivo de este estudio fue determinar la prevalencia de la enfermedad de Newcastle en aves de traspatio de los cantones Latacunga y Salcedo, en Cotopaxi - Ecuador. Fueron muestreadas 180 aves de traspatio de diferente sexo y edades. Se efectuó una encuesta epidemiológica mediante un muestreo probabilístico, sobre categoría de las aves; rango de edad; finalidad de la crianza y enfermedades previas. Se empleó la prueba de ELISA-i para detectar casos positivos a la enfermedad. La prevalencia de la enfermedad de Newcastle fue del 13.89 % asociada a la no vacunación contra la enfermedad, siendo más afectadas las aves hembras y los animales adultos entre las semanas 12 - 24 o superior. Con casos donde las aves cursaban el pico de la enfermedad vírica o el virus en su parte de replicación y transmisión.

Abstract Newcastle disease is one of the viral conditions with a high degree of pathogenesis. The objective of this study was to determine the prevalence of Newcastle disease in backyard poultry of the cantons of Latacunga and Salcedo, in Cotopaxi - Ecuador. 180 backyard poultry of different sex and ages were sampled. An epidemiological survey was carried out through a probabilistic sampling, on the category of birds; age range; purpose of rearing and previous illnesses. The ELISA-i test was used to detect cases positive for the disease. The prevalence of Newcastle disease was 13.89% associated with non-vaccination against the disease, with female birds and adult animals between 12-24 weeks or higher being more affected. With cases where the birds were at the peak of the viral disease or the virus in its part of replication and transmission.