Les agradezco el tiempo dentro y fuera de la facultad, desde los seminarios hasta las cervezas. A lo largo de los años, el crecimiento de la población mundial ha impulsado la producción de alimentos.
Introducción
Introducción
Uno de los principales desafíos para la agricultura es la producción de cultivos en regiones áridas, donde la principal fuente de agua es la lluvia, la cual, como se mencionó anteriormente, puede ser irregular, especialmente en zonas semiáridas y áridas. La solución a este problema pasa por desarrollar hidrogeles a base de polímeros de origen natural, que se degradan progresivamente en el suelo y que no suponen ningún riesgo para la salud de los consumidores y el medio ambiente.
Objetivos
El enfoque experimental se desarrolló a escala de laboratorio (desarrollo y caracterización de hidrogeles a base de polímeros naturales biodegradables), para lo cual se consideró fundamental optimizar las propiedades de los materiales obtenidos previo a su evaluación en ensayos en planta. Evaluar los materiales obtenidos de plantas sometidas a estrés hídrico y riego controlado, en términos de humedad del sustrato, peso fresco y superficie de biomasa.
Hidrogeles a base de quitosano
- Introducción
- Objetivos
- Materiales
- Caracterización del quitosano
- Determinación del peso molecular
- Determinación del grado de desacetilación
- Preparación de hidrogeles
- Caracterización de los hidrogeles
- Determinación de la capacidad de hinchamiento
- Resultados y Discusión
- Peso molecular
- Grado de desacetilación
- Capacidad de hinchamiento
- Conclusiones
El quitosano se obtiene a partir de la quitina mediante su desacetilación parcial en condiciones alcalinas. Al reducir la concentración de quitosano y, por tanto, la viscosidad de la muestra, aumenta el tipo de cambio y aumenta la difusividad (aumentando la tasa de coagulación).
Hidrogeles a base de alginato de sodio y quitosano
- Introducción
- Objetivos
- Materiales
- Preparación de los hidrogeles
- Hidrogeles de alginato
- Hidrogeles de quitosano
- Determinación de la capacidad de hinchamiento
- Resultados
- Conclusiones
PEC2: corresponde a los hidrogeles que se obtienen al gotear una solución de quitosano con cloruro de calcio sobre otra de alginato. Se detalla el procedimiento para la obtención de hidrogeles de quitosano con la incorporación de alginato según cada método.
Diseño de parámetros por el Método Taguchi
- Introducción
- Objetivos
- Materiales
- Preparación de los hidrogeles
- Diseño experimental
- Determinación de la capacidad de hinchamiento
- Determinación de la fracción gel
- Resultados y Discusión
- Conclusiones
Las propiedades que se eligieron para evaluar los efectos de los hidrogeles fueron el grado de hinchamiento y la fracción de gel. Los valores medios obtenidos para el grado de hinchamiento y la fracción de gel para cada experimento se resumen en la Tabla 4.2. Estos datos se ingresaron en el software Design Expert (versión 7.0.0), que proporcionó un modelo para cada propiedad basado en los factores que fueron significativos.
Luego, el modelo reducido obtenido para la tasa de hinchamiento mostrada en la ecuación. En el caso de la fracción de gel, los resultados de ANOVA se muestran en la Tabla 4.4. Como la prioridad es lograr el mayor grado de hinchamiento posible, se seleccionó la menor concentración de cloruro de calcio (0,1 mol.L-1) y el menor tiempo de mezclado (10 min).
En este caso, los resultados obtenidos para el grado de hinchamiento del hidrogel A3.5 no confirmaron el modelo predicho por Taguchi.
Caracterización de hidrogeles a base de alginato y quitosano
Introducción
Por tanto, es importante obtener la curva de hinchamiento para evaluar la respuesta inicial del hidrogel y cómo varía con un cambio en el medio. Para evaluar la morfología de los hidrogeles se utilizará la técnica de microscopía electrónica de barrido (SEM). Nuevamente, se utilizará la técnica FTIR descrita en la Sección 2.4.2, pero en este caso se utilizará para evaluar cualitativamente los hidrogeles y la interacción alginato/quitosano.
Se utilizarán técnicas de análisis termogravimétrico (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC) para evaluar la estabilidad térmica de los hidrogeles. TGA es una técnica utilizada para evaluar la pérdida de masa en función de la temperatura resultante de transformaciones químicas o físicas en condiciones de atmósfera inerte. DSC es una técnica de análisis térmico que mide el cambio en las propiedades físicas de una muestra con la temperatura a lo largo del tiempo.
En otras palabras, determina la temperatura y el flujo de calor asociados con las transiciones de materiales en función del tiempo y la temperatura.
Objetivos
Materiales y métodos
- Microscopia electrónica de barrido (SEM)
- Espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR)
- Calorimetría diferencial de barrido (DSC)
- Análisis termogravimétrico (TGA)
- Curvas de hinchamiento
- Efecto de hidrogeles en substratos y plantas de lechuga
Como en la Sección 1.4.2, se utilizó espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier en modo de transmisión para caracterizar los hidrogeles A2.0 y A3.5. Se midió la respuesta de los hidrogeles al agua destilada y al agua del grifo para evaluar cómo la presencia de sales en la solución afecta la propiedad de hinchamiento. Estrés hídrico Se germinaron plantas de lechuga (Lactuca sativa L, cv. divina) en placas de papel de filtro empapadas en agua.
Peso fresco: Se cortó la parte aérea de las plantas de lechuga y se pesó en una báscula digital. El tratamiento control también consiste en plantas cultivadas sobre sustrato sin adición de hidrogeles. Peso fresco: para su cuantificación se utilizaron plantas de 24 días de edad, la parte aérea de las plantas de lechuga se cortó y se pesó en la balanza granada.
Área foliar: Para la cuantificación se utilizaron plantas de 24 días de edad, se cortó la parte aérea de las plantas de lechuga y se midió su largo y ancho.
Resultados
- Caracterización morfológica
- Caracterización cualitativa
La siguiente figura (Figura 5.2) muestra la superficie de los hidrogeles A2.0 para las condiciones 2 y 3. La siguiente figura (Figura 5.4) muestra la superficie de los hidrogeles A3.5 y sus controles para las condiciones 2 y 3. La siguiente figura (Fig. 5.5) muestra el interior de los hidrogeles A3.5 y sus controles para las condiciones 2 y 3.
La Figura 5.6 muestra las curvas FTIR obtenidas para los hidrogeles A2.0 y A3.5 junto con los valores de las bandas de absorción. Calorimetría diferencial de barrido (DSC) La siguiente figura muestra las curvas de DSC de los hidrogeles A2.0 y A3.5 y sus respectivos controles. La Figura 5.8 muestra las curvas TGA y DTGA para los hidrogeles A2.0 y A3.5 y sus controles.
La incorporación de hidrogeles A2.0 al 5% p/p mostró la mejor respuesta para el control de la humedad del suelo y el crecimiento de las plantas de lechuga (mayor aumento de biomasa en comparación con el control).
Resumen ejecutivo
Antecedentes
Análisis de mercado
- Análisis de las necesidades del mercado
- Mercado
- Segmentación del mercado
- Competencia nacional e internacional
- Participación objetivo en el mercado
Las áreas irrigadas crecieron en proporción a la tasa de crecimiento del área cultivada nacional88. Si bien esto representa el 40% del área cultivada en Perú, es sólo el 6% en Argentina y el 7% en Brasil90. Para determinar la demanda nacional se considera que la empresa tendrá una participación determinada a partir de la cantidad de área sembrada y área regada.
Asimismo, se considera una participación del 1% de la superficie regada, en el caso de productores que cuenten con tecnología de riego. En cuanto al mercado internacional, a partir de los datos del Cuadro 6.3 se ha estimado el número de hectáreas irrigadas para cada país (Cuadro 6.8). Al igual que el mercado nacional, la participación en el mercado internacional se calculará como porcentaje de la superficie.
Se estima una participación del 0,01% del área total irrigada de los países listados en el Cuadro 6.9.
Plan de negocios
Análisis económico a escala industrial
- Industrialización del proceso productivo
Debido a los largos tiempos de disolución del alginato de sodio en agua (aproximadamente 4 horas), se deben utilizar el doble de tanques para una producción eficiente. Mientras la mitad de los yacimientos se disuelve, la otra mitad abastece de producción. Debido a la cantidad necesaria de agua destilada, se comprará en camiones y se instalará un tanque de agua en la fábrica, donde se almacenará semanalmente la cantidad necesaria para la producción.
La muestra se lavará sobre el tamiz, por lo que se deberá añadir un aporte de agua. Diseño preliminar y ubicación de la planta Para determinar el área necesaria para llevar a cabo el proceso productivo, se diseñó la distribución óptima de las instalaciones (Fig. 6.8). Tiene acceso desde el exterior para recepción de materia prima y está comunicado con la zona de producción a través de un almacén.
Trastero (400 m x 800 cm): Se almacenarán todos los suministros relacionados con la producción, mantenimiento y limpieza de la instalación.
Justificación económica
- Estimación de la inversión requerida
- Costos de producción
En el caso del valor del terreno, el Municipio de General Pueyrredón otorga terrenos de forma gratuita en caso de que el proyecto tienda al desarrollo económico de la región105. Este valor se calculó como el 10% de la inversión fija, y corresponde a los gastos necesarios para iniciar y producir la planta hasta recibir los primeros ingresos por ventas. Los cuatro operadores que no tienen que tener formación están en la categoría B y los cuatro que sí tienen que tener formación en la categoría A. Considerando el precio en dólares, el costo de la mano de obra para los operadores es de USD 64.451 el primer año.
Debido a que este puesto no forma parte del convenio, se estima que el gerente de producción tendrá un salario 30% superior al de los operadores de categoría A. 4) Servicios auxiliares: La demanda eléctrica de la planta es inferior a 50 KW. Esta tarifa se expresa en metros cúbicos y se debe sumar al consumo final de la empresa, y con el caudal total mencionado calcular el consumo total de agua (Fig. 6.11). El costo de mantenimiento se estimó en un 5% de la inversión fija por ser un proceso de complejidad intermedia.
Este gasto incluye materiales y mano de obra para realizar el mantenimiento de la instalación.
Rentabilidad
Se subcontratarán los equipos, materias primas y pruebas que no puedan realizarse internamente. Utilizando los flujos de efectivo y el método de la tasa interna de retorno, es posible estimar el valor de la TIR como medida de la rentabilidad del proyecto. Además, se calculó el tiempo de recuperación utilizando los flujos de caja y la inversión inicial.
La siguiente figura (Fig. 6.14) muestra el flujo de caja acumulado según los años del proyecto. Esto demuestra que la inversión del proyecto se recuperaría 2 años después del inicio de la planta. Considerando que la TIR es superior a la tasa de inflación y que el tiempo de recuperación es inferior a la mitad de la vida útil del proyecto (5 años), el proyecto es rentable.
Conclusiones
En cuanto al análisis económico, el proyecto es rentable, ya que la TIR es superior a la TRMA y el tiempo de recuperación es inferior a la mitad de la vida útil del proyecto (5 años). No es requisito que la propiedad intelectual esté inscrita en el Registro de la Propiedad Industrial. El objetivo de este caso de la investigación no se logró ya que los hidrogeles reportaron valores bajos en comparación con los hidrogeles superabsorbentes utilizados en agricultura.
Los efectos significativos de los diversos parámetros de la preparación sobre las propiedades de hinchamiento y fracción de gel se analizaron utilizando el método Taguchi. En la condición de estrés hídrico cumplió con el objetivo de mejorar el control de la humedad y el crecimiento de las plantas en comparación con una muestra control. Se realizó un estudio de viabilidad que analizó la rentabilidad de montar y poner en marcha una planta de producción de hidrogel.
FEDERACIÓN DE SINDICATOS DE TRABAJADORES DE LAS INDUSTRIAS QUÍMICAS Y PETROQUÍMICAS DE LA REPÚBLICA ARGENTINA 'SUMA FIJA SOLIDARIA'.
