https://hdl.handle.net/20.500.12008/28988 Reúne artículos e informes 2026-02-13T04:12:53Z https://hdl.handle.net/20.500.12008/52569 Título: GN+H2 - Inyección de hidrógeno a la red de gas natural Autor: Pena, Gabriel; Curto-Risso, Pedro; Silva, Mariana; Braga, Lidio; Sanz, Valentín; Rivoir, Facundo Resumen: Para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, es fundamental incrementar el uso de energías renovables. En su “primera transformación de la matriz energética”, Uruguay ha descarbonizado casi completamente su generación de energía eléctrica. Sin embargo, la generación con fuentes renovables no programables puede generar excedentes de forma estacional, lo que hace necesaria la búsqueda de alternativas de almacenamiento. Sumado a esto, el país se encuentra en la etapa de avanzar sobre la descarbonización de aplicaciones dependientes de fuentes fósiles y difícilmente electrificables. En esta línea, una opción es la producción de hidrógeno (H2) verde, mediante la electrólisis a partir de energía renovable, el cual que puede inyectarse en la red de gas natural (GN) ya existente. Esta alternativa es actualmente implementada en al menos diez países. Para la mezcla de GN+H2, es esencial mantener la seguridad operacional, la integridad de los equipos y las instalaciones, la eficiencia energética, la potencia térmica y las emisiones dentro de los límites reglamentarios, sin afectar al usuario final. Este estudio tiene como objetivo identificar el porcentaje máximo de hidrógeno admisible en la red de GN bajo condiciones locales, asegurando una operación segura y estable. Para determinar este límite de inyección de H2, se emplearon diversas técnicas. En primer lugar, se evaluaron los materiales de la infraestructura nacional de transporte y distribución de gas natural para determinar su compatibilidad con hidrógeno, considerando problemas como la fragilización por hidrógeno (FPH) en aceros y pérdidas por permeación en polímeros como el polietileno de alta densidad (PEAD). Paralelamente, a partir de la composición real del gas natural, se realizó un análisis teórico de la combustión para determinar la intercambiabilidad con mezclas GN+H2, evaluando parámetros críticos como la velocidad de llama laminar e índices Wobbe y Weaver. Seguidamente, se utilizaron modelos numéricos avanzados (CFD) para simular el comportamiento de estas mezclas. Adicionalmente se montó una bancada experimental, donde se ensayaron mezclas controladas de GN y H2 en un quemador atmosférico tipo Bunsen, donde se evaluó la estabilidad y la velocidad de llama. Finalmente, una vez determinado el límite admisible de H2 en la red de gas natural, se estimó el ahorro potencial de emisiones de CO2 e importación de gas natural, así como el aumento en la demanda de energía eléctrica nacional. En cuanto a los materiales, desde la estación de transferencia en adelante, no se presentan limitaciones en en la fracción de H2, tanto en los tramos de acero ni en PEAD para el transporte y distribución de mezclas de GN y H2. El análisis no consideró la diversidad de materiales presentes en instalaciones internas ni equipos. En cuanto a la combustión, a partir de la composición promedio del GN en Uruguay, se obtuvo que mezclas con hasta un 20 % de H2 en volumen permiten una operación segura sin requerir modificaciones en los artefactos domésticos, manteniendo una intercambiabilidad aceptable según el índice de Wobbe (dependiendo de la composición del GN). La fracción admisible se reduce a 9 % considerando todo el espectro de composiciones registradas durante 3 años. En el banco experimental se lograr ensayar de forma satisfactoria mezclas con hasta 50 % de H2. La inyección de H2 a la red de GN hasta alcanzar una fracción de 20 % genera un ahorro de 7.2 % en la importación de GN y consecuentemente una reducción estimada de 11.3 Gg de emisiones de CO2 (2.97 % de las emisiones generadas por el sector residencial), contribuyendo así a los objetivos de descarbonización. La demanda de energía eléctrica aumentaría en aproximadamente 78 GWh por año para satisfacer la producción de hidrógeno mediante electrólisis. A modo de ejemplo, este consumo eléctrico representa un 5.5 % de la energía eléctrica exportada en 2022 o un 32 % de la exportada en el 2023. 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12008/51897 Título: Worker assignment models for hiring people with disabilities in service organizations Autor: Cancela, Héctor; Blasiak, Michele; Oberti, Julieta; Strechia, Jimena; Quintana, Patricia Resumen: A diverse workforce is one of the most important assets for modern organizations. In thissense, the integration of workers with disabilities is both an opportunity in terms of staffdiversity and of corporate social responsibility, and, in many cases, a legal duty. Success-fully achieving this integration can nevertheless be challenging, and requires taking intoaccount different aspects, one of which is achieving a fair and efficient task distribution. In the literature, many task assignment models have been proposed for distributingand managing tasks within a work team, usually aiming to optimize productivity andefficiency. These models take into account workers’ abilities, experience and work charge,as well as the characteristics of the tasks, to assign each worker the most appropriatetask. When the workforce includes people with disabilities, the assignment models mustbe adaptable enough to guarantee the full integration of all the team members.In this paper, we develop a mathematical programming model for task assignment in thecontext of hiring people with disabilities in service organizations. We discuss a practicalcase study at the Intendencia de Montevideo (IdeM), as part of a project for improvingthe integration of people with disabilities in its staff (currently, the IdeM staff onlyincludes about 1.5% of employees with disabilities; while applicable laws state that thispercentage should be at least 4%). The mathematical programming model developedincludes four alternative objective functions, taking into account the goals of differentstakeholders. We analyze the solutions found by applying the model, comparing theresults against manual assignments. We also discuss the solutions obtained when theobjective functions are integrated using a weighted sum method, and the sensitivitywith regard to the coefficients. We also study how the results vary when the number ofavailable positions is changed. The main conclusion is that mathematical programmingmodels are an effective tool to support decision making and improve the integration ofworkers with disabilities in a service organization. 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12008/51851 Título: Mitigating power deficits in lean-burn hydrogen engines with mild hybrid support for urban vehicles Autor: Martinez-Boggio, Santiago; Bibiloni, Sebastian; Rivoir, Facundo; Irimescu, Adrian; Merola, Simona Resumen: Hydrogen-fueled internal combustion engines present a promising pathway for reducing carbon emissions in urban transportation by allowing for the reuse of existing vehicle platforms while eliminating carbon dioxide emissions from the exhaust. However, operating these engines with lean air–fuel mixtures—necessary to reduce nitrogen oxide emissions and improve thermal efficiency—leads to significant reductions in power output due to the low energy content of hydrogen per unit volume and slower flame propagation. This study investigates whether integrating a mild hybrid electric system, operating at 48 volts, can mitigate the performance losses associated with lean hydrogen combustion in a small passenger vehicle. A complete simulation was carried out using a validated one-dimensional engine model and a full zero-dimensional vehicle model. A Design of Experiments approach was employed to vary the electric motor size (from 1 to 15 kW) and battery capacity (0.5 to 5 kWh) while maintaining a fixed system voltage, optimizing both the component sizing and control strategy. Results showed that the best lean hydrogen hybrid configuration achieved reductions of 18.6% in energy consumption in the New European Driving Cycle and 5.5% in the Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle, putting its performance on par with the gasoline hybrid benchmark. On average, the lean H2 hybrid consumed 41.2 kWh/100 km, nearly matching the 41.0 kWh/100 km of the gasoline P0 configuration. Engine usage analysis demonstrated that the mild hybrid system kept the hydrogen engine operating predominantly within its high-efficiency region. These findings confirm that lean hydrogen combustion, when supported by appropriately scaled mild hybridization, is a viable near-zero-emission solution for urban mobility—delivering competitive efficiency while avoiding tailpipe CO2 and significantly reducing NOx emissions, all with reduced reliance on large battery packs. 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12008/51835 Título: Numerical simulation of a solar wood dryer Autor: Corzo, Santiago; Villemur, Juan; Pienika, Rodolfo; Galione, Pedro Resumen: This article addresses a comprehensive analysis of the fluid dynamics in an Oxford-type solar kiln for wood drying. The work focused on a solar dryer located in Tacuarembó (Uruguay) and the approach is both experimental and numerical. A detailed analysis of the internal fluid dynamics in this type of kiln is essential to improve drying efficiency and avoid heterogeneous drying, which can lead to defects such as wood warping and reduced mechanical properties. It is well known and widely analyzed in the literature that ensuring homogeneous flow in the wood castle is crucial to avoid these problems. To address these challenges, an experimental analysis was performed to characterize the flow behavior inside the kiln. Additionally, numerical simulations were performed with OpenFOAM, incorporating a fan model based on data provided by the manufacturer. A rigorous mesh convergence study validated the numerical results with experimental measurements. The simulations revealed key flow characteristics, including stagnation zones, recirculation areas, flow diversion around the stack, and flow heterogeneity within the stack. Potential modifications to the furnace design are proposed to improve flow uniformity and minimize air diversion, leading to improved dryer performance. 2025-01-01T00:00:00Z