Development of innovative materials used in electrochemical devices for the renewable production of hydrogen and electricity

One of the most important challenges for our society is providing powerful devices for renewable energy production. Many technologies based on renewable energy sources have been developed, which represent a clean energy sources that have a much lower environmental impact than conventional energy technologies. Nowadays, many researches focus their attention on the development of renewable energy from solar, water, organic matter and biomass, which represent abundant and renewable energy sources. This research is mainly focused on the development of promising electrode materials and their potential application on emerging technologies such as artificial photosynthesis and microbial fuel cell (MFC). According to desired proprieties of functional materials, this research was focused on two main materials: (1) TiO2 for the development of electrodes for the water splitting reaction due to its demonstrated application potential as photocatalyst material and (2) carbon-based materials for the development of electrodes for MFC. In the first part of the investigation, different TiO2 nanostructures have been studied including: synthesis, characterization and test of TiO2-based materials with the aim of improving the limiting factors of the photocatalytic reaction: charge recombination and separation/migration processes. The photo-catalytic properties of different TiO2 nanostructures were evaluated including: TiO2 nanoparticles (NPs) film, TiO2 nanotubes (NTs) and ZnO@TiO2 core-shell structures. Photo-electrochemical activity measurements and electrochemical impedance spectroscopy analysis showed an improvement in charge collection efficiency of 1D-nanostructures, related to a more efficient electron transport in the materials. The efficient application of both the TiO2 NTs and the ZnO@TiO2 core-shell photoanodes opens important perspectives, not only in the water splitting application field, but also for other photo-catalytic applications (e.g. photovoltaic cells, degradation of organic substances), due to their chemical stability, easiness of preparation and improved transport properties. Additionally, in order to improve the photo-catalytic activity of TiO2 NPs, PANI/TiO2 composite film was synthesized. PANI/TiO2 composite film was successfully applied as anode material for the PEC water splitting reaction showing a significant increase in the photocatalytic activity of TiO2 NPs composite film essentially attributed to the efficient separation of the generated electron and hole pairs. To date, no cost-effective materials system satisfies all of the technical requirements for practical hydrogen production under zero-bias conditions. For this propose, to promote the sustainability of the process, the bias require to conduct PEC water splitting reaction could be powered by MFC systems in which many efforts have been done to improve power and electricity generation as is explained below. In this work, different strategies were also applied in order to improve the performance of anode materials for MFCs. The investigation of commercial carbon-based materials demonstrated that these materials, normally used for other ends are suitable electrodes for MFC and their use could reduce MFC costs and improve the energy sustainability of the process. In addition, to enhance power generation in MFC by using low-cost and commercial carbon-based materials, nitric acid activation (C-HNO3) and PANI deposition (C-PANI) were performed on commercial carbon felt (C-FELT) in order to increase the performance of MFC. Electrochemical determinations performed in batch-mode MFC reveled a strong reduction of the activation losses contribution and an important decrease of the internal resistance of the cell using C-HNO3 and C-PANI of about 2.3 and 4.4 times, respectively, with respect to C-FELT. Additionally, with the aim of solvent different MFC operational problems such as: biofouling, low surface area and large-scale MFC, an innovative three-dimensional material effectively developed and used as anode electrode. The conductive carbon-coated Berl saddles (C-SADDLES) were successfully used as anode electrode in batch-mode MFC. Electrochemical results suggested that C-SADDLES offer a low-cost solution to satisfy either electrical or bioreactor requirements, increasing the reliability of the MFC processes, and seems to be a valid candidate for scaled-up systems and for continuous mode application of MFC technology. In addition, the electrochemical performance and continuous energy production of the most promising materials obtained during this work were evaluated under continuous operation MFC in a long-term evaluation test. Remarkable results were obtained for continuous MFCs systems operated with three different anode materials: C-FELT, C-PANI and C-SADDLES. From polarization curves, the maximum power generation was obtained using C-SADDLES (102 mW•m-2) with respect to C-FELT (93 mW•m-2) and C-PANI (65 mW•m-2) after three months of operation. The highest amount of electrical energy was produced by C-PANI (1803 J) with respect to C-FELT (1664 J) and C-SADDLES (1674 J). However, it is worth to note that PANI activity was reduced during time by the operating conditions inside the anode chamber. In order to demonstrate the wide application potential MFC, this work reports on merging heterogeneous contributions and combining the advantages from three separate fields in a system which enables the ultra-low-power monitoring of a microbial fuel cell voltage status and enables pressure monitoring features of the internal conditions of a cell. The solution is conceived to provide an efficient energy source, harvesting wastewater, integrating energy management and health monitoring capabilities to sensor nodes which are not connected to the energy grid. Finally, this work presented a general concept of the integration of both devices into a hybrid device by interfacing PEC and MFC devices (denoted as PEC-MFC), which is proposed to generate electricity and hydrogen using as external bias the potential produce by microbial fuel cel

Finanzas a Corto Plazo : Planeación financiera aplicada a la empresa Auto Forros,S.A. para el periodo 2014

La planeación financiera es una parte importante de las funciones de la empresa, al proporcionar una guía para dirigir, coordinar, controlar las acciones y alcanzar sus objetivos. El punto de partida para una planeación financiera a corto plazo es el entendimiento de las fuentes y los usos de fondos. Si el saldo de efectivo previsto es insuficiente para cubrir el día a día de las operaciones y proporcionar un amortiguador frente a las contingencias, se necesitara encontrar financiamiento adicional. La planeación financiera no intenta minimizar riesgos. Es un proceso de decidir que riesgos tomar y cuales son innecesarios o no merece la pena asumir. Es ordenar los recursos para que el futuro sea favorable, por ello se deben controlar los acontecimientos que sean manejables y adaptar los que no lo sean. Existen tres elementos claves en el proceso de planeación financiera: La planeación del efectivo, Planeación de utilidades, los presupuestos de caja y los estados proformas. En nuestro caso práctico trabajamos la Empresa Auto Forros S, A. Es una empresa que se dedica a fabricar forros para asientos de vehículos y les presentamos los Presupuesto de Ventas, Presupuesto de Compras, Presupuesto de costo de producción, Presupuestos de gastos Operativos, Presupuesto de efectivo, Análisis Horizontal y Vertical de la empresa Auto Forros S, A. En síntesis nuestro trabajo muestra una planeación financiera adecuada que busca optimizar los recursos y mejorar su desarrollo dentro del mercado en que se desenvuelve la empresa. Así también nos permitirá mejorar la calidad de los bienes que ofrecemos a nuestros clientes, optimizando así el nivel de satisfacción de los consumidores lo que hará que la empresa sea más competitiva a nivel local y a nivel nacional

Aportación de las técnicas de imagen oftalmológicas al estudio del Pseudoxantoma Elástico

Resultados: La manifestación oftalmoscópica más frecuentes es la presencia de estrías angioides. La piel de naranja, fenómeno paraestría y atrofia del epitelio pigmentario paraestría son más frecuentes en etapas más iniciales, éste último podría considerarse un indicador de actividad y progresión de la enfermedad. La piel de naranja presenta un patrón de extensión centrífuga, desde el polo posterior a periferia. El grosor de la capa de células ganglionares-plexiforme interna se encuentra disminuido independientemente de la presencia de drusas del nervio óptico. El grosor coroideo se encuentra aumentado en pacientes sin patología macular en comparación al grupo control, y disminuye en etapas más avanzadas con la aparición de neovascularización coroidea y finalmente en la atrofia macular con los grosores más bajos. La autofluorescencia permite el diagnostico de la mitad de las drusas no visibles por oftalmoscopia. No existen alteraciones significativas en el diámetro de los vasos retinianos.Introducción: El Pseudoxantoma Elasticum (PXE) o Síndrome de Grönblad-Stranberg es una rara enfermedad hereditaria autosómica recesiva, con afectación multisistémica, caracterizada por la calcificación ectópica y fragmentación progresiva de las fibras elásticas del tejido conectivo blando. Los tejidos que más sufren este fenómeno son la piel y las mucosas, la membrana de Bruch retiniana y la pared de los vasos. Material y métodos: Se analizó una muestra de 34 pacientes con PXE (68 ojos) y 34 controles. Se agruparon los pacientes en tres grupos en función del tipo de afectación macular en el momento del estudio: pacientes sin patología macular pero con estrías, pacientes con neovascularización coroidea activa en tratamiento y pacientes con cicatriz macular atrófica secundaria a una neovascularización coroidea inactiva. Se les realizó una exploración oftalmológica completa basada en técnicas de imagen no invasivas como la tomografía de coherencia óptica (OCT), retinografía y autofluorescencia. Mediante la OCT se analizó el nervio óptico, mácula y coroides. La retinografía y autofluorescencia nos permitió determinar la presencia y características de lesiones coriorretinianas, así como el diámetro vascular retiniano. Alteraciones de tipo cardiovascular y cutáneo fueron recogidos para el análisis

A Topological Approach to Measuring Training Data Quality

Data quality is crucial for the successful training, generalization and performance of artificial intelligence models. Furthermore, it is known that the leading approaches in artificial intelligence are notoriously data-hungry. In this paper, we propose the use of small training datasets towards faster training. Specifically, we provide a novel topological method based on morphisms between persistence modules to measure the training data quality with respect to the complete dataset. This way, we can provide an explanation of why the chosen training dataset will lead to poor performance

Diseño de la Biblioteca Aveiro para las condiciones locales de la ciudad de Lima

En la presente tesis, se desarrolla el análisis estructural sismoresistente y el posterior diseño estructural de los elementos que componen la Biblioteca Aveiro, la cual es una edificación existente ubicada en la ciudad de Aveiro, Portugal. Se trata de una edificación de forma irregular que cuenta con cuatro plantas, con una altura de 4.5 m para la primera planta, y de 4m para las tres siguientes, destinadas al uso de salas de estudio, oficinas, zonas de almacenaje, auditorio, entre otros. La biblioteca fue diseñada con estructuras de acero y concreto, de acuerdo con los condiciones sísmicas y geológicas propias de la zona. En consecuencia, el objetivo principal de la presente tesis es realizar el diseño estructural de la biblioteca para las condiciones geológicas y sísmicas que presenta la ciudad de Lima. Para ello se dispone de la distribución arquitectónica de la biblioteca, la cual sirve de guía para realizar la estructuración y el dimensionamiento estructural del edificio. Se realiza la estructuración en base al uso de losas aligeradas en una dirección, losas macizas en dos direcciones, columnas, vigas y muros de concreto armado. Se considera también un sistema sismoresistente de muros de concreto armado para ambas direcciones de análisis. Para el diseño estructural se considera el uso de concreto con f´c = 280 kg/cm2, y de acero de refuerzo grado 60 con fy = 4200 kg/cm2. Para que el diseño de la presente edificación cumpla con todos los requerimientos, se hará uso de las normas que componen el Reglamento Nacional de Edificaciones

Salud mental en adolescentes de una institución educativa estatal en Trujillo

La presente investigación tuvo como objetivo principal determinar el nivel de salud mental en adolescentes de una institución educativa estatal en Trujillo, en este estudio se trabajó con el tipo de investigación descriptiva y con diseño no experimental transaccional con enfoque cuantitativo, en donde se tuvo como público objetivo a 130 adolescentes de una institución educativa estatal de entre 11 a 17 años; de los cuales se seleccionó mediante un muestreo probabilístico estratificado y fueron evaluados mediante el General Health Questionnaire o Cuestionario General de Salud Mental de Goldberg (GHQ-12); adaptado a la realidad peruana por Merino y Casas (2013). Los resultados señalaron que el 88% de los adolescentes presentaron una salud mental total en nivel medio, en cuanto a la dimensión bienestar psicológico, el 75% presentaron un nivel bajo, mientras que el 22% de los evaluados poseen un nivel medio, así mismo en la dimensión malestar psicológico, el 56% presentaron un nivel medio, además el 90% de los adolescentes con padres casados o juntos , poseen un nivel medio en su salud mental al igual que los adolescentes con padres divorciados o separados con un 87.5%

Responsabilidad funcional respecto a las licencias de edificación emitidas a grifos por silencio positivo en la MPI, 2017-2020

La investigación tuvo como principal objetivo, determinar si existe responsabilidad funcional respecto a las licencias de Edificación emitidas a grifos por Silencio Positivo en la Municipalidad Provincial De Ica en el periodo 2017-2020, la metodología que se utilizó responde a un enfoque cualitativo, de tipo básica y diseño de teoría fundamentada, los instrumentos empleados fueron la guía de entrevista y guías de análisis documental. En base a todo ello se concluyó que, en la Municipalidad Provincial de Ica no opera el PAD para los funcionarios y servidores que laboran en la Gerencia y subgerencia de desarrollo Urbano en lo referente a emisión de Licencias de Edificación por Silencio Positivo, así mismo se observa la existencia de responsabilidad funcional de los mismo, por lo que se recomienda que, el área que emite las licencias de edificación, una de las más criticadas, la que presenta mayores demoras por ser la más frecuentada por los administrados, necesita capacitar a sus trabajadores a través de reuniones entrevistas informadas se les debe de calificar constantemente y tratar de contratar por meritocracia

Compartiendo la lectura, comprendo mejor los textos

EL Proyecto de innovación educativa se denomina “COMPARTIENDO LA LECTURA, COMPRENDO MEJOR LOS TEXTOS; surge de la necesidad de aplicar estrategias para la comprensión de textos en los estudiantes de 5 años de la IEI 378 “El Capullito”, quienes en la evaluación diagnóstica SIMON 2018, obtuvieron resultados de nivel logrado el 57.66%, mientras que en proceso suman el 21.28% y en inicio el 8.57%. Luego de la elaboración del diagnóstico FODA y el árbol de problemas, se pudo identificar que los niños de 5 años obtuvieron resultados negativos en comprensión de textos, lo cual tiene como una de sus causas la carencia en la gestión de estrategias de comunicación para la comprensión de textos que afecta a los docentes. El objetivo central de este proyecto es: que las docentes apliquen la “Lectura Compartida” como estrategia para la comprensión de textos, para lo cual se elabora la matriz de consistencia que permita la viabilidad del proyecto donde se consideran talleres de actualización sobre el enfoque comunicativo : características, conceptos claves y análisis grupal de la importancia de este enfoque así como talleres de capacitación sobre el manejo e implementación de la estrategia “Lectura compartida” fundamentada con conceptos teóricos , a la par con la adecuada planificación de sesiones de aprendizaje que consideren los procesos de la lectura compartida así como la elaboración de materiales. En un primer momento se considera caracterización de la realidad educativa identificando aspectos socio-económico, culturales del entorno, así como las características de los estudiantes luego se procede a la elaboración del marco conceptual que fundamenten la realización del proyecto posteriormente al diseño del proyecto de innovación con sus respectivos anexos. Los resultados esperados con la implementación del proyecto de innovación diseñado son: Docentes actualizadas en el Enfoque comunicativo y capacitadas en el manejo e implementación de la estrategia “Lectura compartida” para la comprensión de textosTrabajo académic

Explainability in Simplicial Map Neural Networks

Simplicial map neural networks (SMNNs) are topology-based neural networks with interesting properties such as universal approximation capability and robustness to adversarial examples under appropriate conditions. However, SMNNs present some bottlenecks for their possible application in high dimensions. First, no SMNN training process has been defined so far. Second, SMNNs require the construction of a convex polytope surrounding the input dataset. In this paper, we propose a SMNN training procedure based on a support subset of the given dataset and a method based on projection to a hypersphere as a replacement for the convex polytope construction. In addition, the explainability capacity of SMNNs is also introduced for the first time in this paper